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，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、合理、有效的控制和管理，就有可能影響“安全生產(chǎn)”，造成嚴重后果。

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到極限載荷時，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)生地點統(tǒng)計排在前三位的是：采煤工作面（63.18%）、掘進工作面（12.55%）、巷道（13.81%）。

因此，準確掌握礦壓顯現(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)而進行支護質(zhì)量與頂板動態(tài)監(jiān)測的一項經(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)和落后的運作模式，存在的弊端和不足也日益嚴重的顯現(xiàn)出來:首先，監(jiān)測的手段比較落后，大多采用機械式壓力表或機械式位移儀，精度低，無報警功能等；其次，監(jiān)測參數(shù)單一，頂板的變化受多個因素的綜合影響，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，時效性差，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，不能做出及時判斷并進行有效的處理。

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，結(jié)合礦方對自動化、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)等實現(xiàn)頂板動態(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)合的一項系統(tǒng)工程。