The working roof rock massif displacement control system
| Parent link: | Известия Национальной академии наук Республики Казахстан. Серия геологии и технических наук: научный журнал/ Национальная Академия наук Республики Казахстан Vol. 5, № 449.— 2021.— [P. 68-76] |
|---|---|
| Corporate Authors: | , |
| Other Authors: | , , , , |
| Summary: | Заглавие с экрана This article discusses the issue of ensuring safety in coal mines using the fiber op-tic technology. The authors describe the developed fiber-optic sensors capable of monitoring and warning about mine working roof displacements. A detailed analysis of the use of such devices in the world has been presented, the ad-vantages and disadvantages of the existing control systems have been revealed. The design of a fiberoptic sensor is similar to a typical reference station, the de-sign of which is quite simple and proven, but the fundamental difference is the use of a single-mode fiber as a sensor. The authors have developed a laboratory bench that allows working out the design of a fiber-optic sensor and studying its parameters. Based on the research results, a graph of the dependence of optical losses on the displacement value has been obtained, an automated data approximation has been performed, and single-factor mathematical models have been obtained. The sensor has shown fairly good linearity. Relatively high accuracy and linearity of characteristics are achieved through the use of specific software that allows com-bating the interference and exclude random values from the measurement results. The program uses the capabilities of artificial intelligence with elements of ma-chine learning. The developed fiber-optic sensor and information-measuring sys-tem have proven their efficiency and will be further implemented in one of the mines of the Karaganda coal basin. В данной статье рассматривается вопрос обеспечения безопасности на угольных шахтах с использованием волоконно-оптических технологий. Авторами описывается разработанный волоконно-оптический датчик, способный отслеживать и предупреждать о смещении кровли горных выработок. Представлен подробный анализ использования подобных устройств в мире, выявлены достоинства и недостатки существующих систем управления. Конструкция волоконно-оптического датчика аналогична типовой опорной станции, конструкция которой достаточно проста и проверена, но принципиальное отличие заключается в использовании одномодового волокна в качестве датчика. Создан лабораторный стенд, позволяющий отработать конструкцию волоконно-оптического датчика и провести исследование его параметров. По результатам исследований получен график зависимости оптических потерь от величины смещения, проведена автоматизированная аппроксимация данных и получены однофакторные математические модели. Сенсор показал неплохую линейность. Относительно высокая точность и линейность характеристик достигнута путем использования специфического программного обеспечения, позволяющего бороться с помехами и исключать из результатов измерений случайные значения. В программе использованы возможности искусственного интеллекта с элементами машинного обучения. Разработанный волоконно-оптический датчик и информационно-измерительная система доказали свою эффективность и в дальнейшем будут внедрены на одной из шахт Карагандинского угольного бассейна. |
| Published: |
2021
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://doi.org/10.32014/2021.2518-170X.100 |
| Format: | Electronic Book Chapter |
| KOHA link: | https://koha.lib.tpu.ru/cgi-bin/koha/opac-detail.pl?biblionumber=668239 |