2019-西安煤炭会议-柴敬

2019-西安煤炭会议-柴敬采动煤岩光纤感测方法西安科技大学柴敬西安科技大学柴敬2019年9月8-10日西安2019年9月8-10日西安目录1前言前言2光纤传输与传感理论光纤传输与传感理论3覆岩变形光纤表征覆岩变形光纤表征4工程应用工程应用5结论与展望结论与展望11前言中国煤矿开采基本情况中国年生产约37.5亿吨煤炭，有14个大型基地，45个重点矿区，53个为千万吨级特大型煤矿，共有煤矿约6000处，90%为井工开采。如，以宁东、鄂尔多斯、榆林为核心的能源“金三角”地区，煤、油、气是区内的优势矿产资源，已查明煤炭资源总量3514亿吨，占全国25.50%，适合建设特大型矿井。我国煤矿开采的特点是，地域分布广，地质构造复杂，高瓦斯、突出矿井多。其中，工作面上覆岩层变形破坏是确保安全生产的重点问题之一，安全高效绿色开采，是未来发展的目标。三维模型试验能真实反映复杂工程地质构造和工程结构的空间关系，是工程开挖、支护设计、理论与数值计算验证及系统优化的重要手段。ABC采动覆岩“三带”与“三区”分布的理论模型与物理模型采场覆岩变形破坏信息化是煤矿精准开采在采场及开采扰动区多源信息采集传感的主要内容，是煤矿自动化、无人化、智能化开采的一个重要组成部分。覆岩变形的信息化是煤矿智能化开采的需要物理模型试验是重要研究手段11前言光导纤维的简称，一般由玻璃（光导纤维的简称，一般由玻璃（SiOSiO2）制成，是光信号传播的介质。）制成，是光信号传播的介质。a.a.光纤（光纤（opticalfiberopticalfiber）22光纤传输与传感理论0.009mm6由圆柱型内芯和包层组成，内芯材料为SiO由圆柱型内芯和包层组成，内芯材料为SiO2，且内，且内芯的折射率略大于包层的折射率。芯的折射率略大于包层的折射率。斯乃尔定理：当光由光密物质出射至光疏物斯乃尔定理：当光由光密物质出射至光疏物质时，将发生折射现象。质时，将发生折射现象。全反射：利用不同介质使光在分界面上只产生反射，全反射：利用不同介质使光在分界面上只产生反射，不产生折射。如果玻璃纤维弯曲得很厉害，以致于某不产生折射。如果玻璃纤维弯曲得很厉害，以致于某些光线在弯曲处在芯与外层的分界面上的入射角小于些光线在弯曲处在芯与外层的分界面上的入射角小于临界角，则相应的光线会透过分界面，由外皮层漏掉。临界角，则相应的光线会透