首页> 中文学位 >基于光纤光栅钻孔应力计的巷道围岩采动应力监测系统开发与应用
【6h】

基于光纤光栅钻孔应力计的巷道围岩采动应力监测系统开发与应用

代理获取

目录

声明

致谢

变量注释表

1 绪论

1.1 研究目的及意义(Research Purpose and Significance)

1.2 国内外研究现状(Overseas and Domestic Research Status)

1.3 主要研究内容及技术路线(Research Contents and Technical Routes)

2 光纤光栅钻孔应力计的设计与研制

2.1 光纤光栅传感基本理论及特性研究(Sensing Basic Theory and Characteristics on Fiber Bragg Grating)

2.2 采动围岩—钻孔应力计相互作用分析(Analysis of Interaction between Mining Surrounding Rock and Borehole Stress Meter)

2.3 光纤光栅钻孔应力计设计与分析(The Design and Theoretical Analysis of FBG Borehole Stressmeter)

2.4 光纤光栅压力计设计与分析( The Design and Theoretical Analysis of FBG pressure gauge)

2.5 本章小结(Brief Summary)

3 光纤光栅采动应力监测系统的结构设计与开发

3.1 光纤光栅采动应力监测系统的设计理念与原则( The Idea and Principle of Mining Stress Monitoring System on Fiber Bragg Grating)

3.2 光纤光栅采动应力监测系统的总体设计(The Overall Design of Mining Stress Monitoring System on Fiber Bragg Grating)

3.3 光纤光栅采动应力监测系统的结构设计与开发( The Structure Design and Development of Mining Stress Monitoring System on Fiber Bragg Grating)

3.4 本章小结(Brief Summary)

4 光纤光栅巷道围岩采动应力监测系统的现场应用与效果验证

4.1 光纤光栅巷道围岩采动应力监测系统的现场应用( Field Application of Mining Stress Monitoring System of Surrounding Rock in Roadway on Fiber Bragg Grating)

4.2 光纤光栅巷道围岩采动应力监测系统应用效果验证(Verification of Application Effect of Mining Stress Monitoring System of Surrounding Rock in Roadway on Fiber Bragg Grating)

4.3 本章小结(Brief Summary)

5 主要结论与展望

5.1 主要结论(Main Conclusions)

5.2 主要创新点(Main Innovative Points)

5.3 展望(Main Prospects)

参考文献

作者简历

学位论文数据集

展开▼

摘要

在煤矿安全开采中,岩体应力状态研究对揭示巷道围岩应力场的分布特征及演化规律和研究煤岩动力灾害和巷道支护设计至关重要。本文以先研制传感器和开发传感系统后进行现场应用和效果评价为主线,依次进行了光纤光栅钻孔应力计的设计与研制和光纤光栅采动应力监测系统的开发、应用和应用效果验证。
  本研究通过理论分析建立了钻孔围岩力学模型,对围岩—钻孔应力计相互作用进行力学分析,结果表明增加应力计初始应力和伸缩性能可以改善监测精度。结合光纤光栅传感原理和其传感特性,对管状结构和囊状结构光纤光栅钻孔应力计进行了结构设计和性能测试,证明其初始应力不足和伸缩性能不够等缺陷的同时提出一种更优的分级组合体结构钻孔应力计。为了进一步改善传感效果,设计了一种“膜片结构+连接杆”式光纤光栅压力计,通过性能测试和仿真分析证明其具有良好的线性度和工作重复性。基于光纤光栅钻孔应力计开发了一种光纤光栅采动应力监测系统,在开放化、集成化和智能化的设计理念下,完成了多平台分工协作设计和模型设计,将其分为了硬件系统和软件系统并进行了结构设计,使系统具有实时数据显示和历史信息查询等特点。将系统用于现场巷道围岩支承压力监测中,并用数值模拟得出巷道围岩支承压力分布曲线,将二者结果进行比较得出:现场实测和模拟的巷道围岩支承压力分布趋势相近,规律相似,以此证明了系统设计合理,性能稳定可靠,达到了现场监测的预期效果并实现了成功运行。

著录项

相似文献

  • 中文文献
  • 外文文献
  • 专利
代理获取

客服邮箱:kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备:11010802029741号 ICP备案号:京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有
  • 客服微信

  • 服务号