① 怎麼檢測設備振動異常
檢測設備振動異常,可以用兩種方法:
1、簡單的人工檢測(但是得需要懂設備的技術工程人員來檢測)
(1)摸:摸-指的是要從設備的振動頻率來決定(振動頻率越大,設備越容易故障)
(2)聽:聽-指的是要從設備的振動噪音來決定(設備雜訊太大,設備振動故障)
(3)看:看-指的是要看設備的軸承、轉速、位移、對中等,都可能會影響設備振動異常
2.、可以用設備振動檢測儀器來檢測
用振動檢測儀器來檢測設備的振動異常還是會比較明確的
可分為在線檢測和無線檢測;樽祥振動分析檢測儀主要是從振動頻譜圖做數據分析,能夠明確的檢測到設備振動異常的原因,如:軸承不對中、動平衡、路徑振動的採集、交叉振動的分析、瞬態分析、ODS/模態分析等…
用設備振動檢測儀器來檢測的話大多都是帶頻譜分析的,可以通過觀察軸心的軌跡圖,同時可以監測聯軸器兩側的軸承或者汽輪機、風機、或者其他生產設備上的兩個軸承的雙軸心軌跡/以及軸心位置圖譜。
個人建議使用設備振動檢測儀器來檢測,可以通過多通道檢測,快速獲得更多數據,從而有助於您盡快找到設備振動的根本原因,節約時間,並盡可能的減少損失
② 監測機械設備狀態有哪些方法
振動監測(頻率)能分析出來是軸的彎曲,還是齒輪的缺陷,或者是軸承的缺陷,或者是葉片的缺陷,
溫度監測根據歷史記錄分析裂化趨向,
油品檢測分析剝落成分來源,
如果需要結合聲音和氣味分析狀態
③ 什麼是設備狀態檢測與故障診斷,其基本工作流程是怎樣的請列舉出五種常見的設
設備狀態監測與故障診斷技術的實質是了解和掌握設備在運行過程中的狀態,評價、預測設備的可靠性,早期發現故障,並對其原因、部位、危險程度等進行識別,預報故障的發展趨勢,並針對具體情況作出決策。由此可見,設備狀態監測與故障診斷技術包括識別設備狀態監測和預測發展趨勢。那實現設備狀態監測與故障診斷,總共分幾步呢?
第一步,獲得設備運行狀態數據——即讓原有的「啞巴」設備「開口說話」
工具:設備狀態監測診斷儀,進行設備狀態監測,獲得設備的振動,溫度等數據。
第二步,實現有效數據的傳輸及交換——即篩選出有效特徵數據並在低功耗的數據「高速公路」上傳輸。
工具:HT-G300E防爆型工業網關,HT-G300N防水型工業網關。
工業網關是連接設備狀態監測診斷儀和上位機之間的橋梁與紐帶。
是數據交換中心,猶如「魷魚的觸角」。
一方面將「數據」初步清洗篩選,傳送給監控系統。
另一方面,監控系統可以通過網關對終端的設備狀態監測診斷儀進行遠程配置。
第三步,數據預測分析,智能診斷——即讓數據「說話」,有靈魂。
工具:ECview設備狀態監測診斷分析系統
判斷潛在故障隱患,診斷故障的性質和程度、產生原因或發生部位,並預測設備的性能和故障發展趨勢,給出治理預防策略。
實現設備預測性維護。
④ 怎樣檢測自動化設備常見故障
1. 檢查自動化設備的所有電源,氣源,液壓源。
電源,氣源和液壓源的問題會經常導致自動化設備出現故障。比如供電出現問題,包括整個車間供電的故障,比如電源功率低,保險燒毀,電源插頭接觸不良等;氣泵或液壓泵未開啟,氣動三聯件或二聯件未開啟,液壓系統中的泄荷閥或某些壓力閥未開啟等。檢測自動化設備時應包括以下幾個方面:電源,包括每台設備的供電電源和車間的動力電。氣源,包括氣動裝置所需的氣壓源。液壓源,包括自動化設備液壓裝置需要的液壓泵的工作情況。
2. 檢查自動化設備的感測器位置是否出現偏移。
由於設備維護人員的疏忽,可能某些感測器的位置出現差錯,比如沒有到位,感測器故障,靈敏度故障等。要經常檢查感測器的感測位置和靈敏度,出現偏差及時調節,感測器如果壞掉,立刻更換。很多時候,此外,由於自動化設備的震動,大部分的感測器在長期使用後,都會出現位置松動的情況,所以在日常維護時要經常檢查感測器的位置是否正確,是否固定牢固。
3. 檢查自動化設備的繼電器,流量控制閥,壓力控制閥
繼電器和磁感應式感測器一樣,長期使用也會出現搭鐵粘連的情況,從而無法保證電氣迴路的正常,需要更換。在氣動或液壓系統中,節流閥開口度和壓力閥的壓力調節彈簧,也會隨著設備的震動而出現松動或滑動的情況。這些裝置與感測器一樣,在自動化設備中都是需要進行日常維護的部件。
4. 檢查電氣,氣動和液壓迴路連接
如果以上三步都沒有發現任何問題,那麼檢查所有迴路。查看電路中的導線是否出現斷路,尤其是線槽內的導線是否由於拉扯被線槽剮斷。檢查氣管是否有損壞性的摺痕。檢查液壓油管是否堵塞。如果氣管出現嚴重摺痕,立刻更換。液壓油管一樣要更換。 5.在保證上述步驟無誤後,故障才有可能出現在自動化設備的控制器中,但永遠不可能是程序問題。首先,不要肯定是控制器毀壞,只要沒有出現過嚴重的短路,控制器內部都具有短路保護,一般性的短路不會燒毀控制器。 任何一台自動化設備都是由執行元件,感測器部分,控制器部分三部分組成,當自動化設備突然出現故障不工作,或者工作順序失常,就必須進行故障診斷。
⑤ 汽車故障人工直觀檢查的主要內容有哪些
1.了解最初症狀
最初症狀是指需要維修的車輛所表現出的故障特徵,對於維修人員來說,准確了解並描述故障現象非常重要,這關繫到診斷的方向和效率。因為車主只能從車輛使用中的異常判斷車輛出現故障,而維修人員需要根據車主的描述以及自身觀察准確描述故障症狀。
2.問診試車
問診是通過對車主的詢問了解汽車故障症狀的過程,試車則是對汽車故障症狀的實際驗證並進一步確認故障症狀的過程。
(1)問診
問診是維修人員向車主詢問汽車故障情況的過程,就像醫生向就診的病人詢問病情一樣。問診應該是汽車故障診斷的第一步。問診在汽車故障診斷中非常重要,把握好這個環節可以確定下一步故障診斷的方向、甚至可以鎖定故障范圍。
一般問診應包括以下內容。
①故障發生的狀況。
·初次故障發生的時間,汽車所處的狀態。
·故障是否還同時伴隨著其他性能變化,故障發生之前有何徵兆。
·故障發生的頻次:經常發生;有時發生;一定條件下發生;只發生一次。
·故障發生後的變化程度:沒有變化;越來越嚴重;迅速惡化。
·故障發生的環境:故障發生時的氣溫、氣候、道路情況等。
②維修保養情況。
·故障發生後是否進行過維修,進行了哪些維修,更換過哪些零部件。
·故障發生前是否加裝過設備,更改過線路或更換過零部件。
·該車是否按時進行保養,是否在正規維修企業進行保養。
此外,在必要時還需要了解車主的駕駛習慣,經常行駛的道路條件及行駛車速、擋位情況,以及加註的燃油標號、品質及添加劑使用情況等。
注意,問診一定要掌握技巧,詢問故障症狀發生時的情況時應盡量讓車主多說,不要提示太多,否則會誤導用戶說出模稜兩可的故障現象,增加診斷的難
度。此外提問時要用車主熟悉的話語,使車主容易理解,盡量不要使用車主不懂的專業術語。
(2)試車
試車的目的在於再現車主所述的故障症狀,以驗證故障症狀的真實性,同時試驗故障症狀再現時的特徵、時間、地點、環境、條件、工況等客觀狀態,以便為進一步分析故障原因做好准備。
在試車再現故障症狀後,維修人員應該反復體會和觀察故障症狀出現時,各種狀況、工況、環境、條件等細微過程,並且認真記錄下來,確認故障症狀。試車是維修人員感受汽車故障症狀的過程,對維修人員了解掌握故障症狀特徵具有非常重要的意義。
完整的試車應該包括汽車各種性能的試驗過程,即從發動機冷機起動、冷機高怠速,暖機到熱機怠速、加速、急加速全過程的運行狀況,以及儀表指示情況。
此外還應該包括汽車起步、換擋、加速、減速、制動、轉向等過程的行駛狀況試驗,根據車輛故障去選擇檢查汽車的動力性能、制動性能、行駛穩定性能、操縱可靠性能、振動擺動異響等狀況,感受駕駛和操縱過程的各種反應,以便檢查是否有車主未感覺到的汽車故障症狀存在。針對不同的故障現象應進行相應的試車。
3.故障分析研究
分析研究是在問診試車後根據故障症狀,對汽車結構和原理進行的深入研究分析,目的在於分析故障生成的機理,故障產生的條件和特點,為下一步推出故障原因做准備。分析研究通常需要藉助與汽車故障相關的基礎材料,了解汽車正常運行的條件和規律,並且與故障狀態進行對比分析。分析研究的基礎材料是車輛結構與原理方面的知識,以及所修汽車維修手冊提供的機械與液壓結構原理圖、油路電路氣路圖、電子控制系統框圖、控制原理圖表、技術參數表、技術信息通報等重要信息。
4.推理假設
在了解汽車故障部位的結構原理、查找對比汽車技術資料後,通常可以根據邏輯分析和經驗判斷做出對故障可能原因的推理假設。推理假設是對故障原因的初步判斷,它是基於理論和實踐兩個方面的。
理論上是指根據結構原理知識,加上故障症狀的表現,再從邏輯分析出發推出導致故障症狀發生的可能原因,這個推導從原理上是能夠成立的邏輯推理,這是基於理論的邏輯推理。實踐上是指根據以往故障診斷的經驗,對相同或相似結構的類似故障做出的可能故障原因的經驗推斷,這個推斷具有類比判斷的性質,這就是基於實踐的經驗推斷。
推理是根據工作原理和故障症狀推出故障原理的過程,在這個環節中除了要對工作原理有深刻理解之外,還應該注意到故障症狀所對應的故障本質。
也就是說雖然我們還不知道是什麼原因導致了故障症狀的發生,還不知道故障點到底在哪裡,但這時的故障發生機理應該已經基本明確。例如,發動機排放黑煙的故障症狀,雖然不知道是哪個元器件損壞導致的,但從原理上講一定是混合氣濃造成的。假設是根據推理的結果進一步推斷下一層故障原因的過程。例如,進一步分析導致混合氣濃的原因,可以知道無非是兩個,一個是燃油多,另一個是空氣少。
再進一步推理可知,燃油多可能有油壓高和噴油時間長兩個原因,而噴油時間長又可能有控制噴油時間不正常和噴油器關閉不嚴兩個原因。空氣少則可能有空氣真少和假少兩種情況,空氣真少可能是由於進氣系統堵塞導致的,空氣假少則可能是由於空氣流量計輸出信號過低導致的。
這就是一步步提出假設的過程。
推理是推出導致故障症狀發生的基本機理原因,假設是在推出的故障機理基礎上進一步運用邏輯推理的方法向故障下一層縱深分析其原因得到的結果。很顯然,上述例子中故障症狀排放黑煙的故障原因機理是混合氣過濃導致的,這個推斷是被經驗證實的,因此,這個推理是經驗判斷的結果。如果故障症狀是發生在應用新技術、新結構的汽車上,例如,混合動力車、柴油共軌噴射等系統中,那麼故障症狀的對應機理就無法從經驗判斷中直接得到了,此時必須對結構組成和工作原理進行深入分析之後,才能推出可能的故障機理原因的方向,進而做出深層原因的假設,這里就要用到邏輯推理的方法。
推理假設的過程是從大方向上尋找故障原因的過程,這個過程探究的是故障基本機理和基本方向。
5.流程設計
流程設計是在推理假設環節之後,根據假設的可能故障原因,設計出實際應用的故障診斷流程。設計時要先確定應檢測的項目,再確定分辨汽車各大組成部分或總成故障的檢測方法,然後確定汽車各個系統和裝置工作性能好壞的檢測方法,最後才是部件和線路的測試方法。這些測試方法的應用目的在於逐漸縮小故障懷疑范圍,最終鎖定故障點。
6.測試確認
測試確認是在故障診斷流程設計之後,按照流程設計的步驟通過測試的手段逐一測試各個項目。測試確認是在不解體或只拆卸少數零部件的前提下完成的對汽車整體性能、系統或總成性能、機電裝置性能、管線路狀態以及零部件性能的測試過程,它包含檢測、試驗、確認3個部分,這3個部分的內容是不一樣的。檢測主要指通過人工直觀察看和設備儀器進行的檢查和測量來完成的技術檢查過程,試驗主要指通過對系統的模擬實驗和動態分析來完成的技術診察過程。確認主要指通過對診斷流程的邏輯分析、對檢測和試驗結果的判斷,最後確認故障發生部位。
7.修復驗證
修復驗證是在測試確認最小故障點發生部位後,對故障點進行的修復以及對修復後的結果進行的驗證。它分為修復方法的確定和修復後的驗證兩個部分。
(1)修復方法的確定
修復方法要依據故障點的故障表現模式來確定,故障點是故障的最小單元,故障點所具有的不同表現模式,決定了修復中將採用的不同方法。
①元件損壞、元件老化和元件錯用等模式的故障,通常採用更換的方式進行修復。
②安裝松脫、裝配錯誤和調整不當等模式的故障,通常採用重新安裝調整的方式進行修復。
③潤滑不良模式的故障採用維護潤滑的方式修復。
④密封不嚴模式的故障,通常對橡膠件採用更換,對機械部件採用表面修復工藝或更換的方式修復。
⑤油液虧缺模式的故障通常採用添加的方式修復,但對於滲漏和不正常的消耗導致的虧缺,要對症下葯找到根源給予修復。
⑥氣液漏堵模式的故障通常要採用疏通堵塞、封堵滲漏的方式修復。
⑦結焦結垢模式的故障一般採用清洗除焦垢的方式修復。
⑧生銹氧化模式的故障一般採取除銹清氧化的方式修復。
⑨運動干涉模式的故障通常採用恢復形狀、調整位置、加強緊固的方式修復。
⑩控制失調、進入緊急備用模式以及匹配不當模式的故障採用重新調整、恢復歸零以及重新匹配的方式修復。
短路斷路、線路損傷、虛焊燒蝕模式的故障採用修理破損、清理燒蝕、重新焊接以及局部更換線路的方式修復。
漏電擊穿、接觸不良的故障模式採用更換或清理接觸點的方式修復。
(2)修復後的驗證
修復後的驗證是指對修復後的車輛進行功能測試,如果故障現象完全消失,車輛功能回復正常則可以確認車輛已經被完全修復。
8.最終原因的確定
在對前面環節中找到的最小故障點進行修復驗證後,故障現象可能消除了,但是這時不能認為故障診斷工作到此可以結束了,因為導致這個最小故障點發生故障的最終原因還沒有認定,如果不再繼續追究下去,就此結束維修,讓汽車出廠繼續行駛,很有可能導致故障現象的再次發生。
對故障點的最終故障原因進行分析,找到其產生的內部原因和外部原因,徹底消除故障發生的根本原因,杜絕故障再次發生,這就是汽車故障診斷基本流程最後一個環節的重要內容。
⑥ 特種設備都有哪些檢測方法
特種設備的檢測:
(1)宏觀檢查:包括直觀檢查和量具檢查,用於直接發現和檢驗容器內、外表面比較明顯的缺陷。
①直觀檢查的檢查方法:肉眼檢查、反光鏡或內窺鏡伸入容器內進行檢查、放大鏡觀察、用手觸摸內表面檢查、用手錘進行錘擊檢查等。
②量具檢查的檢查方法:用拉線或量具檢查設備的結構尺寸;用樣板檢查形狀、尺寸是否符合設計要求;超聲波測厚儀測量容器的剩餘壁厚;用平直尺、游標卡尺檢查設備的平直度等。
(2)無損檢測的檢查目的:
①保證產品質量;
②保障安全使用;
③改進製造工藝:
④降低生產成本。檢查方法:包括射線檢測、超聲波檢測、磁粉檢測、滲透檢測、渦流檢測、聲發射探傷法、磁記憶檢測。
(3)測厚:需要採用特殊的物理方法,最常用的是超聲波。
(4)化學成分分析:有原子發射光譜分析法和化學分析法。
(5)金相檢驗:分為宏觀金相和微觀金相,折斷面檢查是宏觀金相的一種。
(6)硬度測試:用來判斷材料強度等級或者鑒別材質的方法。
(7)斷口分析:通過肉眼或使用儀器觀測與分析金屬材料或金屬構件損壞後的斷裂截面,來探討材料與構件損壞有關的各種問題的一種技術。
(8)耐壓試驗包括液壓試驗(水壓試驗)和氣壓試驗,是一種驗證性的綜合檢驗。主要用於檢驗壓力容器承受靜壓強度的能力。
(9)氣密試驗:檢查方法如下。
①被檢查的部位塗(噴)刷肥皂水,檢查肥皂水是否鼓泡;
②檢查試驗系統和容器上裝設的壓力表,其指示是否下降;
③在試驗介質中加入體積分數為1%的氨氣,將被檢查部位表面用5%硝酸汞溶液浸過的紙帶覆蓋,如果有不緻密的地方,氨氣就會透過而使紙帶的相應部位形成黑色的痕跡。
(10)爆破試驗:對壓力容器的設計與製造質量,以及其安全性和經濟性進行綜合考核的一項破壞性驗證試驗。
(11)力學性能試驗:目的是檢測材料及焊接接頭的力學性質;檢測方法有拉力試驗、彎曲試驗、常溫和低溫沖擊試驗、壓扁試驗等。
(12)應力應變測試目的是測出構件受載後表面的或內部各點的真實應力狀態。主要測試方法有電阻應變測試法、光彈性方法、應變脆性塗層法和密柵雲紋法等。
(13)應力分析:分析構件在載荷作用下的各應力分量。
(14)斷裂力學分析:應用斷裂理論,對焊接缺陷構件的剩餘強度和壽命進行分析的方法。
(15)風險評估將設備發生事故的可能性和事故造成的嚴重程度進行綜合考慮,將設備劃分成不同的風險等級。
⑦ 檢測的主要方法有哪些
口岸在安全檢查中一般有四種檢查方法:
一是X射線安檢設備,主要用於檢查旅客的行李物品。通過檢查後,工作人員在行李上貼有「XX機場行李安檢」的不幹膠條,然後方可辦理托 運 手續或隨身攜帶登機。
二是探測檢查門,用於對旅客的身體檢查,主要檢查旅客是否攜帶禁 帶物品。
三是磁性探測器,也叫手提式探測器,主要用於對旅客進行近身檢查。
四是人工檢查,即由安檢工作人員對旅客行李手工翻查和男女檢查員分別進行搜身檢查等。
為了保證安全檢查的效果,必須成立一個適應完全檢查工作需要的檢查組,配備適當的力量。安全檢查的規模、范圍較大時,由企業領導負責組織安技、工會及有關科室的科長和專業人員參加,在廠長或總工程師帶領下,深入現場,發動群眾進行檢查。
屬於專業性檢查,可由企業領導人指定有關部門領導帶隊,組成由專業技術人員、安技、工會和有經驗的老工人參加的安全檢查組。每一次檢查,事前必須有準備、有目的、有計劃,事後有整改、有總結。
安全檢查形式
1、定期檢查
定期檢查是指已經列入計劃,每隔一定時間檢查一次。如通常在勞動節前進行夏季的防暑降溫安全檢查,國慶節前後進行冬季的防寒保暖安全檢查,又如班組的日檢查、車間的周檢查、工廠的月檢查等。有些設備如鍋爐、壓力容器、起重設備、消防設備等,都應按規定期限進行檢查。
2、突擊檢查
突擊檢查是一種無固定時間間隔的檢查,檢查對象一般是一個特殊部門、一種特殊設備或一個小的區域。
3、特殊檢查
特殊檢查是指對新設備的安裝、新工藝的採用、新建或改建廠房的使用可能會帶來新的危險因素的檢查。此外,還包括對有特殊安全要求的手持電動工具、照明設備、通風設備等進行的檢查。這種檢查在通常情況下僅靠人的直感是不夠的,還需應用一定的儀器設備來檢測。
⑧ 時效處理人工檢測方法
被檢驗項目的特徵、性能進行量測、檢查、試驗等,並將
結果與標准規定的要求進行比較,以確定項目每項性能是否合格
的活動。
2.0.3 進場檢驗 site inspection
對進人施工現場的建築材料、構配件、設備及器具,按相關
標準的要求進行檢驗,並對其質量、規格及型號等是否符合要求
作出確認的活動。
2.0.4 見證檢驗 evidentia1 testing
施工單位在工程監理單位或建設單位的見證下,按照有關規
定從施工現場隨機抽取試樣,送至具備相應資質的檢測機構進行
檢驗的活動。
2.0.5 復驗 repeat test
建築材料、設備等進入施工現場後,在外觀質量檢查和質量
證明文件核查符合要求的基礎上,按照有關規定從施工現場抽取
試樣送至試驗室進行檢驗的活動。
建築工程採用的主要材料、半成品、成品、建築構配件、
器具和設備應進行進場檢驗。凡涉及安全、節能、環境保護和主
要使用功能的重要材料、產品,應按各專業工程施工規、驗收
規和設計文件等規定進行復驗,並應經監理工程師檢查認可;
2.0.7 結構性能檢驗 Inspection of structural performance
針對結構構件的承載能力、撓度、抗裂性能等各項指標所進行的檢驗。
2.0.9 進場驗收 site acceptance
對進入施工現場的建築材料、構配件、設備及器具等,按相關標準的要求進
行檢驗,並對其質量達到合格與否做出確認的過程。主要包括外觀檢查、質量證明文件核查、抽樣復驗等。
2.0.10 復驗 repeat test
建築材料、構配件等進入施工現場後,在外觀質量檢查和質量證明文件核查
符合要求的基礎上,按照有關規定從施工現場抽取試樣送至實驗室進行檢驗的活動。
⑨ 如何開展設備狀態監控與預知維修
設備狀態監測與故障診斷技術的實質是了解和掌握設備在運行過程中的狀態,評價、預測設備的可靠性,早期發現故障,並對其原因、部位、危險程度等進行識別,預報故障的發展趨勢,並針對具體情況作出決策。由此可見,設備狀態監測與故障診斷技術包括識別設備狀態監測和預測發展趨勢。那實現設備狀態監測與故障診斷,總共分幾步呢?
第一步,獲得設備運行狀態數據——即讓原有的「啞巴」設備「開口說話」
工具:設備狀態監測診斷儀,進行設備狀態監測,獲得設備的振動,溫度等數據。
第二步,實現有效數據的傳輸及交換——即篩選出有效特徵數據並在低功耗的數據「高速公路」上傳輸。
工具:HT-G300E防爆型工業網關,HT-G300N防水型工業網關。
工業網關是連接設備狀態監測診斷儀和上位機之間的橋梁與紐帶。
是數據交換中心,猶如「魷魚的觸角」。
一方面將「數據」初步清洗篩選,傳送給監控系統。
另一方面,監控系統可以通過網關對終端的設備狀態監測診斷儀進行遠程配置。
第三步,數據預測分析,智能診斷——即讓數據「說話」,有靈魂。
工具:ECview設備狀態監測診斷分析系統
判斷潛在故障隱患,診斷故障的性質和程度、產生原因或發生部位,並預測設備的性能和故障發展趨勢,給出治理預防策略。
實現設備預測性維護。
⑩ 主要監測試驗工作
礦井突水事故發生之前,都有明顯的徵兆,因此對礦井生產過程中出現的一切反常現象都應高度重視,以便查明原因,及時處理。這樣可以有效避免大型突水事故的發生,削弱突水給礦井生產帶來的不良影響。因此對大平井田加強日常水文監測,特別是運用經濟科學的技術手段對巷道挖掘和採煤過程中頂、底板突水進行預測預報,是二1煤防治水工作的主要措施。
監測工作的內容包括井上下水情動態監測、底板應力與采動破壞監測、底板突水監測預警。
(一)井上下水情監測系統
地下水的水位動態變化,能直觀系統地反映含水層的水文地質條件,因此長期監測多層含水層水位動態,掌握井田內地下水時空變化規律,是查明水文地質條件,正確制定防治水措施的基礎。
目前大平礦的水文地質觀測網路很不健全,僅有一個奧陶系灰岩長觀孔(觀1孔),對奧陶系灰岩水位進行觀測,太原組灰岩沒有專門的觀測孔。此外,井下礦井涌水量、采區涌水量、突水點涌水量的觀測也以人工觀測為主。人工觀測的缺點是測量方法簡陋、測量精度差、觀測工作繁復且需要大量的資料整理工作,自動化程度低,容易產生紕漏和差錯。為了對井田內不同含水層的水位(壓)、老窯水、突水點水、礦井涌水量、采區涌水量等進行全方位的動態監測,為礦井防治水工作提供技術依據和基礎資料,急需建立井上下結合的礦井水位(壓)、涌水量動態自動觀測系統。以下對監測原理進行簡單介紹。
XY一Ⅱ型井上下水情自動檢測系統是通過GSM無線通訊(地面)和有線通訊(井下)方式實時遙測地下水位、水壓、水溫、流量變化的一種智能監測系統。具有測量精度高、測量范圍大、操作簡便、功率小、無人值守全天候自動工作的特點。該系統由地面長觀孔水位(壓)遙測系統和井下水情(水壓、水量、水溫)監測系統以及地面基站組成。
1.系統組成
系統由主站(設在監控中心內)、若乾井上分站(設在水文長觀孔孔口)及若乾井下分站構成。
2.系統功能
1)主站功能:①通過通訊設備向分站發送命令或接受數據;②將數據整理保存到磁碟;③完成數據的顯示、查詢、編輯;④對數據進行處理,生成各種報表並列印輸出;⑤繪制水位(水壓)、溫度、流量變化趨勢曲線、直方圖等各種圖形。
2)分站功能:①數據採集;②數據暫存;③數據顯示;④井上子站通過GSM簡訊將數據傳輸到監測中心;⑤井下子站通過安全監測系統將數據傳輸到井上。
該系統具有適用面廣、集成化數據處理、配置靈活、可靠性高、數據通訊穩定、抗干擾性強、安裝方便、兼容獨立等特點,是能夠連續長期測量並利用計算機分析、輔助決策,適用各種不同環境的水位(水壓)觀測系統,對於及時預報水害,保障煤礦的正常安全生產具有重要的現實意義。
本次規劃欲對新設計的4個地面長觀孔(Od1,Od2,Cd1,Cd2)和已有的一個觀測孔(觀1孔),安裝水位自動記錄儀器或利用遠程遙感監測分站進行長期觀測;對各采區涌水量和礦井涌水量在井下安裝水量自動記錄儀器進行長期觀測。詳見表4-7。
表4-7 大平礦井上下水情在線監測點一覽表
(二)底板原位應力監測
煤層開采必然引起採煤工作面底板在一定深度內發生岩體的應力調整作用,從而導致新的應力-應變過程:在採掘前方一定深度的底板岩體產生超前增壓;在采空區由超前增壓轉化為卸壓鬆弛;因遠離采空區由頂板冒落引起的再次增壓恢復,這就是廣義上的采動效應。采動效應的形成及其特徵,取決於底板應力調整作用特徵,主要與采空區底板岩體的結構特徵、物理力學性質、水化學特性、地應力、地下水作用等特徵以及與開采方法相關的采動應力作用特徵等因素密切相關。
引起煤層底板突水的另一個驅動力是承壓水的水壓。承壓水的力學效應是通過隔水層岩體的裂隙來實現的。充水裂隙中的承壓水對裂隙圍岩有一場布載荷,當裂隙圍岩處在一定的地應力狀態之中,在一般情況下,它們處於平衡狀態,當圍岩地應力狀態發生變化,或承壓水的水壓發生變化時,一方面可能使原有的裂隙閉合,另一方面也可能使小裂隙張開,從而達到新的平衡狀態。
底板突水是由采動礦壓和底板承壓水水壓共同作用的結果,采動礦壓造成了岩體應力場與底板滲流場的重新分布。兩者相互作用的結果,使底板岩體的最小主應力小於承壓水水壓時,產生壓裂擴容而發生突水。對於一個回採工作面,底板承壓水的水壓一般是已知的。關鍵問題是測定工作面采動前後和采動過程中底板地應力場的分布情況,進而分析煤層底板采動破壞情況,預測采動破壞導水裂隙帶與底板下伏強含水層導升裂隙帶對接關系。
21采區位於大冶向斜軸部,且底板埋深較大,為構造應力相對集中區。本規劃在21采區首采工作面進行原位應力監測工作。
1.目的與任務
通過對21采區首采工作面進行采動前後底板隔水層岩體的原位應力測試,總體掌握該工作面原始地應力在平面上與剖面上的分布特徵。探測采動引起的底板最大破壞深度,以及隔水層在不同應力狀態下的破裂強度,並對該工作面的突水可能性作出預測。
2.監測工作內容、技術方法和施工順序
根據21采區首采工作面地質和水文地質條件以及綜合物探成果資料分析,初步判斷工作面構造應力集中、發散區段和初次來壓採掘步長及最大破壞深度;
在21采區首采工作面上下巷應力相對集中和發散的區段分別布置5~6個底板應力普查孔,在下巷切眼附近預計初次來壓區段布置3~4個采動應力測試孔。對底板應力普查孔分層段進行原位地應力測試,普查工作面底板原始地應力場分布狀況,並對應力場分布情況進行分析。測試結束後,對應力普查孔進行封堵;對采動應力測試孔進行工作面采動應力場變化測試。
測試工作結束後對工作面底板采動效應進行計算機模擬,分析采動破壞深度和強度;預計整個工作面底板采動破壞情況,並對工作面突水危險性作出評價。
3.監測工程布置
本次監測工程布設在21采區首采工作面材料巷和運輸巷內。根據其測試效果與參數,適當應用於其他工作面及一1煤開采過程中。
監測工作應在承擔單位提交專門設計的基礎上進行。
(三)底板突水監測預警
工作面底板突水監測是在工作面巷道形成後,根據井下物探結果(音頻電透視和直流電法)和工作面揭露的水文地質條件,在二1煤層回採過程中選擇煤層底板具有突水危險的薄弱地段作為監測部位,監測底板的應力、應變、水壓、水溫參數變化,從而達到提前進行突水預報之目的。
目前煤層底板間接突水前兆的監測僅有埋入式監測方法,即多參數監測系統。該方法的工作程序是:工作面水文地質條件預分析→確定監測部位→確定監測內容→監測鑽孔施工→監測設備安裝和監測→水情預測。
大平煤礦21采區位於大冶向斜軸部,且底板埋深較大,底板承受較高的奧陶系灰岩水壓,受奧陶系灰岩水威脅較嚴重,有必要對21采區受水害威脅較大的工作面開展突水監測預警工作。
1.確定監測部位
根據物探結果和工作面揭露的水文地質條件,選擇煤層底板具有突水危險的薄弱地段作為監測部位,如果有多個薄弱部位,應該同時監測,不能同時監測時應首先監測距離工作面切眼最近的部位。監測部位和采面的距離不得小於60m。
2.監測工作內容、技術方法和施工順序
在工作面突水危險區段旁巷道內施工鑽窩,在煤層底板隔水層中施工3個鑽孔,在鑽孔中安裝應力、應變、水壓、水溫感測器;建立井下分站和地面中心站並對設備儀器進行安裝及調試。
工作面回採過程中對工作面底板隔水層應力、應變、水壓、水溫參數進行實時監測,地面中心站計算機將對上述動態數據進行分析,一旦出現上述參數異常情況,立即分析原因,根據參數異常程度和分析結果發出不同程度的突水預警,並啟動防治底板突水預案;
工作面回採結束後,對監測結果結合工作面回採情況進行綜合分析,研究煤層底板采動破壞深度和破壞規律。
3.監測工程布置
本規劃在21采區選取兩個受奧陶系灰岩水威脅較大的工作面進行底板突水監測工作。根據測試效果與參數,考慮向條件相似采面及一1煤開采推廣。
監測工作應在承擔單位提交專門設計的基礎上進行。