一、           礦用頂板與沖擊地壓監(jiān)測系統(tǒng)的意義和必要性

1.        系統(tǒng)研究的重要性和緊迫性

頂板事故是煤礦“五大災(zāi)害”之一，回采工作面頂板事故發(fā)生比較頻繁，人員傷亡率一直較高。據(jù)統(tǒng)計(jì)，回采工作面百萬噸死亡率中，頂板事故約占67%。如不對頂板加以及時(shí)、合理、有效的控制和管理，就有可能影響“安全生產(chǎn)”，造成嚴(yán)重后果。

導(dǎo)致回采工作面冒頂事故的直接原因是回采工作面上覆巖層受采動(dòng)影響而使應(yīng)力重新分布，失去了原有的應(yīng)力平衡，這就導(dǎo)致了部分區(qū)域出現(xiàn)應(yīng)力集中，當(dāng)上覆巖層施加于下部巖層的載荷達(dá)到極限載荷時(shí)，巖層發(fā)生斷裂而垮落。

隨著采煤技術(shù)的不斷提高，理論方法的不斷完善和成熟，近年來，頂板事故率有所下降，但其危害仍然很巨大，頂板事故在煤礦生產(chǎn)過程中不應(yīng)被忽視。按事故發(fā)生地點(diǎn)統(tǒng)計(jì)排在前三位的是：采煤工作面（63.18%）、掘進(jìn)工作面（12.55%）、巷道（13.81%）。

因此，準(zhǔn)確掌握礦壓顯現(xiàn)規(guī)律，建立一套合理、有效的頂板管理制度是非常必要的。

2.        監(jiān)測方式方法的更新?lián)Q代

日常頂板觀測是為保證安全生產(chǎn)而進(jìn)行支護(hù)質(zhì)量與頂板動(dòng)態(tài)監(jiān)測的一項(xiàng)經(jīng)常性工作。但多年來，對頂板的監(jiān)測工作一直沿用比較傳統(tǒng)和落后的運(yùn)作模式，存在的弊端和不足也日益嚴(yán)重的顯現(xiàn)出來:首先，監(jiān)測的手段比較落后，大多采用機(jī)械式壓力表或機(jī)械式位移儀，精度低，無報(bào)警功能等；其次，監(jiān)測參數(shù)單一，頂板的變化受多個(gè)因素的綜合影響，不能給出科學(xué)、合理的分析結(jié)果；第三，監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸不及時(shí)，時(shí)效性差，無法做到信息共享，這就使得煤礦安全監(jiān)管部門對存在的安全隱患和己經(jīng)發(fā)生的事故，不能做出及時(shí)判斷并進(jìn)行有效的處理。

這些弊端給頂板的管理和數(shù)據(jù)的科學(xué)分析帶來了非常大的困難，不能直觀快捷地給管理人員提供頂板變化的信息，嚴(yán)重影響了工作效率，增加了礦井安全隱患的不確定性，阻礙了企業(yè)的快速發(fā)展。

3.        本系統(tǒng)的實(shí)用性、科學(xué)性、不可替代性

針對以上弊端，總結(jié)十多年煤礦現(xiàn)場應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合礦方對自動(dòng)化、信息化和網(wǎng)絡(luò)化的迫切要求，開發(fā)了基于現(xiàn)場總線和以太環(huán)網(wǎng)的頂板自動(dòng)觀測及智能預(yù)警系統(tǒng)。此系統(tǒng)是根據(jù)煤礦系統(tǒng)的規(guī)范和要求，充分利用數(shù)據(jù)采集技術(shù)、總線傳輸技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)等實(shí)現(xiàn)頂板動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的采集、處理和發(fā)布為一體的綜合信息管理系統(tǒng)，是現(xiàn)代化科技與管理密切結(jié)合的一項(xiàng)系統(tǒng)工程。