技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種礦井支護(hù)墻檢測裝置，尤其是涉及一種布里-淵拉曼融合的礦井支護(hù)墻溫度應(yīng)變檢測裝置。

背景技術(shù)

我國是世界上最大的煤炭生產(chǎn)國和消費(fèi)國，煤炭在我國能源結(jié)構(gòu)中占有重要地位，約占70%。從目前我國能源現(xiàn)狀、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和世界能源格局來看，在相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi)，我國以煤炭為主要能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的格局難以改變。據(jù)2015年數(shù)據(jù)顯示，雖然我國的煤炭產(chǎn)量占到世界煤炭產(chǎn)量的47%。

然而，我國煤礦生產(chǎn)以及檢測設(shè)備相對落后且管理不規(guī)范，傳統(tǒng)的礦井安全檢測裝置由于布線繁瑣、易受干擾、易被腐蝕等原因，無法實(shí)現(xiàn)大范圍分布式安全檢測，因此無法對礦井坍塌、煤炭自燃等險(xiǎn)情進(jìn)行及時(shí)有效地預(yù)警，致使我國煤礦事故死亡人數(shù)在世界所有產(chǎn)煤國家中也是高居榜首。其中，由于支護(hù)墻壓力過大造成的坍塌事件及溫度過高造成的煤炭自燃事件最為常見，所占比例是造成礦井停產(chǎn)事故總和的93%以上。上述問題，尚無便捷有效的方法解決。

發(fā)明內(nèi)容

針對背景技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種布里淵-拉曼融合的礦井支護(hù)墻溫度應(yīng)變檢測方法及裝置。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

本實(shí)用新型中的DFB激光光源與第一分束器輸入端連接，第一分束器分出的兩束光一束接電光調(diào)制器輸入端，另一束接第三分束器一個(gè)輸入端；電光調(diào)制器輸出端接第二分束器輸入端，第二分束器分出的兩束光一束接擾偏器輸入端，另一束通過偏壓自動(dòng)控制裝置，偏壓自動(dòng)控制裝置控制電光調(diào)制器；擾偏器輸出端接第一光開關(guān)一個(gè)輸入端， LD激光光源接入第一光開關(guān)另一個(gè)輸入端，第一光開關(guān)輸出端接第一環(huán)形器輸入端，第一環(huán)形器的一路輸出接第三光開關(guān)輸入端，另一路接第二光開關(guān)輸入端；第三光開關(guān)與傳感光纖的兩個(gè)端口相連；第二光開關(guān)的一個(gè)輸出端接直接檢測模塊，另一個(gè)輸出端經(jīng)過摻鉺光纖放大器后接第二環(huán)形器輸入端；第二環(huán)形器的一路輸出端接光纖光柵濾波器，另一路輸出端接第三分束器另一個(gè)輸入端；第三分束器的輸出端接相干檢測模塊輸入端，直接檢測模塊輸出端、相干檢測模塊輸出端接數(shù)據(jù)采集卡的不同通道，數(shù)據(jù)采集卡將數(shù)據(jù)傳給計(jì)算機(jī)。

所述的傳感光纖在礦井巷道內(nèi)鋪設(shè)時(shí)采用的是雙端鋪設(shè)、雙端采集的方式，即傳感光纖的兩個(gè)端口都接在裝置上，通過第三光開關(guān)切換傳感光纖的兩個(gè)輸入/輸出端口，實(shí)現(xiàn)雙端入射和雙端采集；傳感光纖的中間傳感部分用黏合劑分別固定在巷道兩側(cè)的支護(hù)墻表面，并且兩個(gè)固定點(diǎn)之間的光纖呈拉緊狀態(tài)，根據(jù)每個(gè)作業(yè)巷道的預(yù)掘進(jìn)距離，預(yù)留出相應(yīng)長度的光纖捆，隨著作業(yè)巷道的掘進(jìn)進(jìn)行鋪設(shè)。

與背景技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：

1. 本實(shí)用新型中的一種布里淵-拉曼融合的礦井支護(hù)墻壓力溫度檢測裝置可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)井下沿傳感光纖鋪設(shè)方向上溫度和壓力的實(shí)時(shí)檢測。

2. 裝置中的傳感器和信號(hào)傳輸介質(zhì)是同一根光纖，布線簡單方便，且具有光纖的抗腐蝕、抗電磁干擾等優(yōu)點(diǎn)。

3. 傳感光纖采用的黏合劑固定的方式，鋪設(shè)固定簡單，可跟隨巷道的掘進(jìn)實(shí)現(xiàn)跟蹤檢測。

4. 由于傳感光纖是連續(xù)的，在光纖鋪設(shè)范圍內(nèi)可實(shí)現(xiàn)大范圍分布式檢測。

5. 傳感光纖相比于傳統(tǒng)的電學(xué)式傳感器在礦井下是本安防爆的，可以避免因電火花引發(fā)的瓦斯爆炸事故。

6. 由于采用了雙端鋪設(shè)、雙端采集的安裝方式，且兩個(gè)端口可以獨(dú)立工作，即使傳感光纖中間出現(xiàn)斷裂，裝置仍然可以通過兩個(gè)端口分別檢測斷裂位置兩端傳感光纖上的溫度和應(yīng)變信息，并檢測出光纖斷裂位置。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是礦井巷道及傳感光纖鋪設(shè)方式示意圖；

圖3是礦井巷道及傳感光纖位置截面圖；

圖4是傳感光纖在礦井巷道支護(hù)墻表面的固定方式示意圖；

圖5是傳感光纖斷裂位置示意圖。

具體實(shí)施方式