KJ21礦山壓力監(jiān)測系統(tǒng)操作手冊2011.doc

KJ21 礦 山 壓 力 監(jiān) 測 系 統(tǒng)技 術(shù) 手 冊天地科技股份有限公司2010年6月15目 錄1 系統(tǒng)簡介32 準備工作52.1 鉆孔應(yīng)力計安裝前準備工作52.2 錨桿（索）測力計安裝前準備工作52.3 支架壓力記錄儀安裝前準備工作53 安裝方法63.1 鉆孔應(yīng)力計安裝方法63.2 錨桿（索）測力計安裝方法63.3 傳感器與分站接線方法63.4 支架壓力記錄儀安裝方法74質(zhì)量標準95 軟件介紹105.1 安裝條件105.2 參數(shù)設(shè)置105.3 實時顯示105.4初撐力分析115.5 推進度分析125.6 周期來壓分析136 故障檢測146.1 系統(tǒng)全部數(shù)據(jù)無法上傳146.2 系統(tǒng)部分數(shù)據(jù)無法上傳147 系統(tǒng)維護171 系統(tǒng)簡介KJ21礦山壓力監(jiān)測系統(tǒng)主要用于實時、在線監(jiān)測液壓支架工作阻力、超前支承壓力，煤柱應(yīng)力，錨桿（索）載荷和巷道表面變形量。長期進行礦壓監(jiān)測，還可以進一步揭示礦壓顯現(xiàn)規(guī)律，預(yù)測、預(yù)報頂板事故和頂板災(zāi)害及沖擊地壓。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。圖1 礦山壓力監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖系統(tǒng)技術(shù)指標：（1）防爆標志：Exib I（2）量程支架壓力記錄儀：060MPa鉆孔應(yīng)力計：030MPa錨桿（索）載荷測力計：0280kN圍巖移動傳感器：0400mm立柱伸縮量記錄儀：0200mm（3）分辨率支架壓力記錄儀：0.01MPa鉆孔應(yīng)力計：0.1MPa錨桿（索）載荷測力計：0.1kN圍巖移動傳感器：1mm立柱伸縮量記錄儀：1mm（4）數(shù)據(jù)傳輸速率：2400 bps（5）數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)：電話線、礦用通訊電纜或光纜（6）軟件操作平臺：Windows XP/Vista系統(tǒng)（7）數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)：電話線、礦用通訊電纜、光纜（8）能夠直接生成礦壓報表，可與局域網(wǎng)及Internet相聯(lián)2 準備工作2.1 鉆孔應(yīng)力計安裝前準備工作（1）確定鉆孔應(yīng)力計安裝位置及安裝深度；（2）采用直徑為4850mm的鉆頭垂直于煤壁鉆孔，孔口與巷道底板距離為1.01.5m，如煤層有傾角，應(yīng)保持孔軸線與煤層平面平行；（3）適量液壓油；（4）各類接線盒、安裝工具、紙、筆。2.2 錨桿（索）測力計安裝前準備工作（1）錨桿（索）測力計最好安裝在剛剛安裝好的錨桿（索）托梁外；（2）邊長為1520cm的長方形鋼板若干；（3）各類接線盒、安裝工具、紙、筆。2.3 支架壓力記錄儀安裝前準備工作（1）長度為3m（隨采高不同而變化），直徑為10mm液壓管若干（每臺支架壓力記錄儀需2根液壓管），每根液壓管的一端接口必需為KG10快速公接頭，以便和支架壓力記錄儀連接，另一端接口類型隨支架立柱下腔回液口類型而定(一般為DN10或者KG10)；（2）液壓管“三通”接頭，與接頭相配套的密封圈、“U”型卡若干；（3）各類接線盒、鐵絲（扎帶）、安裝工具。3 安裝方法3.1 鉆孔應(yīng)力計安裝方法（1）首先將鉆孔應(yīng)力計壓力枕保持垂直放在孔口，然后挑選出端頭帶有卡口的安裝桿，將安裝桿卡口母頭與鉆孔應(yīng)力計卡口公頭連接，水平用力向孔內(nèi)推安裝桿，推進過程中一定保持安裝桿不能旋轉(zhuǎn)，以保證孔內(nèi)壓力枕方向始終垂直；安裝桿的連接鏍母及鏍釘務(wù)必擰緊，以保證安裝桿不會脫落；（2）將鉆孔應(yīng)力計推進至設(shè)計深度時，打開鉆孔應(yīng)力計末端的注油口，并松開注油閥，將注滿油的手動油泵和注油口連接，緩緩向鉆孔應(yīng)力計內(nèi)注油，當(dāng)手動泵壓力表顯示45MPa時，停止注油；（3）擰緊鉆孔應(yīng)力計末端的注油閥，壓力泵卸壓，并擰緊注油口；（4）逆時針方向旋轉(zhuǎn)并用力往外拔安裝桿，并逐節(jié)取出安裝桿，并保存好安裝桿連接鏍母及鏍釘；（5）記下鉆孔應(yīng)力計出廠編號、初始頻率、C值以及安裝深度； （6）鉆孔應(yīng)力計安裝完畢。3.2 錨桿（索）測力計安裝方法（1）將錨桿測力計夾持在錨具與煤壁之間，錨索測力計直徑較小的圓盤面向外，安裝在錨具與煤壁之間；（2）為保證錨桿（索）測力計受力均勻，安裝時最好將錨桿（索）測力計兩側(cè)各加1層鋼板。3.3 傳感器與分站接線方法（1）鉆孔應(yīng)力計、錨桿（索）測力計接線方法相同；（2）礦用本安型壓力分站4路引出線與8臺傳感器對應(yīng)關(guān)系如圖2所示，連接方式為“U”字型。圖2 壓力分站接線示意圖3.4 支架壓力記錄儀安裝方法（1）支架壓力記錄儀之間布線方式：支架壓力記錄儀（簡稱：“記錄儀”）連線采用礦用四芯防爆電纜外加保護套的方式，安裝前首先將電纜穿入保護套內(nèi)，嚴格按照礦方要求的布線方式布置電纜，便于統(tǒng)一維護；（2）礦用本安型中繼器的連接方法：如圖3所示，中繼器共引出3根電纜，其中1根電纜為通往地面的通訊線，1根電纜為電源線，另外1根電纜為通往工作面的通訊線，即總線；如圖3所示，總線采用礦用四芯防爆電纜，各芯顏色分別為：紅、綠、籃、白，系統(tǒng)默認紅、綠兩芯作為電源傳輸介質(zhì)，藍、白兩芯作為信號傳輸介質(zhì)?？偩€上掛接的各臺記錄儀之間為并聯(lián)方式，每增加1臺記錄儀需增加1只三通或四通（增加電源的地方需增加四通，不增加電源的地方需增加三通）；在系統(tǒng)供電方面，每增加4臺支架壓力記錄儀需增加1臺電源。圖3 支架壓力記錄儀連接方式4質(zhì)量標準（1）中繼器應(yīng)安裝在容易取得127V交流電源且方便維護的地方，如設(shè)備列車，變電所等，不能放在工作面支架上；（2）工作面通訊電纜必須附加保護套，與礦方其余機電設(shè)備電纜捆綁到一起或從頂梁上方通過，用鐵絲或扎帶與每架固定良好；布線必須符合礦方要求的質(zhì)量標準；（3）所有工作面接線盒需正面向上與支架固定，不能隨意懸掛；所有巷道接線盒應(yīng)擺放整齊，注意防水；（4）接線時應(yīng)保證接線盒兩端各有500mm左右的富余，待接線完畢后，將兩端富余線接線盒固定，并擺放整齊；（5）必要時須增加記錄儀保護外殼。5 系統(tǒng)軟件介紹系統(tǒng)軟件主要功能：支架實測工作阻力顯示，支架平均工作阻力顯示，支架最大工作阻力顯示，直方圖，初撐力分析，推進度分析，周期來壓分析。5.1 安裝條件（1）Microsoft Windows XP/Vista；（2）OFFICE 2000及以上版本。5.2 參數(shù)設(shè)置（1）本軟件數(shù)據(jù)保存在“C:有線數(shù)據(jù)測試”里，請不要刪除此文件夾，重裝Windows系統(tǒng)時要把此文件夾復(fù)制到其它盤，待系統(tǒng)安裝完畢后，把此文件夾復(fù)制到C盤下，數(shù)據(jù)即可被調(diào)用；（2）參數(shù)設(shè)置中，支架號表示支架壓力記錄儀所安裝的支架編號，記錄儀號表示支架壓力記錄儀的出廠編號，該編號從儀器銘牌查詢；（3）參數(shù)設(shè)置完成后，需重新啟動系統(tǒng)軟件。5.3 實時顯示參數(shù)設(shè)置完成后，點【實時顯示】按鈕，界面如圖4所示，選擇支架號、界面區(qū)間及左右立柱后，點【實時曲線】，即可顯示所選立柱的實時應(yīng)力曲線。（1）用戶可通過點擊【實時顯示】窗口【系統(tǒng)】菜單下的【報警設(shè)置】按鈕，設(shè)置合理支架工作阻力范圍，當(dāng)實測支架壓力小于設(shè)定初撐力，或大于設(shè)定末阻力時，該支架后面的【運行狀態(tài)】區(qū)域?qū)⒓t色顯示，同時軟件發(fā)出聲音報警信號。（2）點擊【實時動態(tài)曲線】界面右上角的按鈕不能真正關(guān)閉窗口，而在任務(wù)欄的右下角形成一個托盤，雙擊托盤圖標或者右擊托盤圖標，即可退出軟件。圖4 實時顯示窗口5.4初撐力分析操作方法：在進行初撐力分析前，首先需要顯示單個支架實測工作阻力曲線。然后點擊【數(shù)據(jù)分析】菜單下的【初撐力分析】按鈕，按照默認的參數(shù)進行分析，如圖5所示，紅色點表示初撐力，綠色點表示循環(huán)末阻力。圖5 初撐力分析窗口注意：（1）初撐力分析參數(shù)是經(jīng)過長期研究后得出的，具有普遍適應(yīng)性的參數(shù)，在維經(jīng)仔細分析情況下，建議以默認參數(shù)進行初撐力分析；（2）在多個支架實測工作阻力曲線，支架平均工作阻力曲線以及支架最大工阻力顯示狀態(tài)下不能進行初撐力分析。5.5 推進度分析操作方法：點擊【數(shù)據(jù)分析】菜單下的【推進度分析】按鈕，如圖6所示，選擇支架號后，輸入工作面循環(huán)進尺，點擊【分析推進度】按鈕，軟件生成推進度列表。如果分析得到的推進度和實際值不太吻合，用戶可以通過雙擊推進度列表，修改每日推進度，當(dāng)確定用戶推進度列表正確后，點擊【設(shè)為工作面推進度】按鈕，將此支架的推進度作為工作面的推進度，此時如點擊單個支架實測曲線，對應(yīng)推進度即顯示在橫坐標上。圖6 推進度分析窗口注意：（1）由于實際工作面開采過程中，每個支架的循環(huán)個數(shù)不同，因此以每個支架分析得到的工作面進尺也不同，為得到一個統(tǒng)一的工作面進尺，需人工判斷以某個支架的推進度作為工作面推進度，即點擊【設(shè)為工作面推進度按鈕】，如不點擊此按鈕，分析結(jié)果將不被保存到數(shù)據(jù)庫；（2）用戶如已有實測得到的推進度，可以不用分析，直接點擊對話框中的點【增加推進度】按鈕，增加推進度，增加完成后，點擊【設(shè)為工作面推進度】按鈕；（3）本軟件推進度最小單位為1天，默認以每天24：00時工作面推進度作為一天的推進度；（4）如已經(jīng)軟件已進行過推進度分析，且已點擊【設(shè)為工作面推進度】按鈕，點擊【讀取推進度列表】按鈕，可直接查看工作面推進度，如果循環(huán)進尺輸入錯誤，修改后，直接點擊【刷新推進度】按鈕，無需點擊【分析推進度按鈕】，重新分析推進度。5.6 周期來壓分析操作方法：點擊【數(shù)據(jù)分析】菜單下的【周期來壓分析】按鈕，在彈出框中選擇【分析周期來壓】，顯示周期來壓步距，如圖7所示。圖7 周期來壓分析窗口6 故障檢測6.1 系統(tǒng)全部數(shù)據(jù)無法上傳系統(tǒng)無法上傳數(shù)據(jù)的可能原因有以下幾個方面：（1）井上軟件或電腦連接問題；（2）井下供電問題；（3）通訊線路或通訊分站問題；解決步驟如下：（1）檢查井上軟件和電腦連接如圖8所示，正常工作時地面適配器紅色電源指示燈常亮，上行信號指示燈和下行信號指示燈不間斷閃爍，地面適配器H和L端口的交流電壓為0.21.8V之間來回波動。如出現(xiàn)故障，首先檢查軟件是否正常運行；檢查地面適配器和電腦連接串口線是否脫落；調(diào)換地面適配器上連接的兩根電話線。如仍不能解決問題，初步判斷為井下部分問題。圖8 適配器示意圖（2）檢查井下供電（3）檢查通訊電纜用萬用表測量與適配器相聯(lián)的兩根通訊電纜之間直流電壓，如無電壓，可判斷是井下分站或者支架壓力記錄儀到地面適配器之間線路中斷問題；如電壓較高，可判斷是線路斷路；（4）檢查通訊分站工作狀態(tài)：正常工作狀態(tài)下通訊分站會顯示“上行數(shù)據(jù)發(fā)送，下行數(shù)據(jù)接收”；如果只顯示發(fā)送，沒有接收，表明分站到記錄儀或傳感器之間的線路故障，如果通訊分站顯示：“天地科技股份有限公司”字樣，表明通訊線路或者地面部分出現(xiàn)故障。6.2 系統(tǒng)部分數(shù)據(jù)無法上傳該故障解決步驟如下：（1）檢查故障設(shè)備的供電；（2）某臺設(shè)備之后的所有設(shè)備均無數(shù)據(jù)，檢查設(shè)備之間的連接線路及設(shè)備內(nèi)部的連接線路。（3）某臺或某幾臺無關(guān)聯(lián)設(shè)備無數(shù)據(jù)（最后一臺設(shè)備有問題的需另行判斷）：檢查軟件設(shè)置是否正常，調(diào)換一下故障設(shè)備。系統(tǒng)故障檢測方法及技巧需在要實踐中不斷的總結(jié)和積累，表1是一些經(jīng)驗總結(jié)，僅供參考。表1 系統(tǒng)正常運行參數(shù)參數(shù)類型數(shù)據(jù)通訊線路下行交流電壓0.21.8V 通訊線路上行直流電壓200mV圍巖移動傳感器小于70mA位移分站小于260mA礦用本安型中繼器小于200mA壓力分站小于180mA礦用傳輸接口小于100mA表2 KJ21-J礦用傳輸接口故障分析與排除故障現(xiàn)象排除方法系統(tǒng)接口電源指示燈不亮供電電纜斷路插頭是否松動保險絲是否熔斷測量開關(guān)電源輸出是否為5V發(fā)送指示燈不亮或不閃爍重啟計算機或監(jiān)測系統(tǒng)軟件更換電纜或插頭接收指示燈不亮或不閃爍檢系統(tǒng)接口與井下設(shè)備連線電纜，插頭接觸不良或電纜損壞系統(tǒng)硬件故障表3 KJ21-FW礦用本安型位移監(jiān)測分站故障分析與排除故障現(xiàn)象排除方法位移監(jiān)測分站不顯示，電源指示燈不亮供電電纜斷路分站硬件故障位移監(jiān)測分站能顯示正常，顯示數(shù)據(jù)不正常檢查圍巖移動傳感器連線更換電纜總線連接電纜、插頭接觸不良或電纜損壞系統(tǒng)硬件故障表4 圍巖移動傳感器故障分析與排除故障現(xiàn)象排除方法指示燈不亮線纜故障硬件故障7 系統(tǒng)維護（1）定期檢查設(shè)備連接電纜是否有破損或