分布式光纖錨桿全長監(jiān)測的實驗研究.pdf

1、近年來煤炭行業(yè)的開采也有很大的發(fā)展，但隨之而來的就是采煤過程中的安全問題。煤礦中頂板事故數(shù)量居高不下，然而頂板事故最主要的原因就是巷道支護不及時，巷道支護力度不夠等。錨桿支護顯著提高了巷道支護效果，降低了巷道支護成本，減輕了工人勞動強度。目前，錨桿支護技術(shù)已在國內(nèi)外得到普遍應(yīng)用，是煤礦實現(xiàn)高產(chǎn)高效必不可少的關(guān)鍵技術(shù)之一。
　　本文對光纖 Bragg光柵傳感技術(shù)以及脈沖預(yù)泵浦布里淵光時域分析技術(shù)(Pulse-PrePump Bril

2、louin Optical Time Domain Analysis，PPP-BOTDA)原理做了介紹，分析了光纖Bragg光柵波長漂移量與溫度和應(yīng)變的關(guān)系，以及布里淵頻移與溫度和應(yīng)變的關(guān)系。通過在實驗室模擬現(xiàn)場錨桿安裝和受力過程為目標，設(shè)計相似材料模擬試驗，構(gòu)建了光纖Bragg光柵傳感系統(tǒng)及PPP-BOTDA分布式光纖傳感系統(tǒng)，并將這兩個監(jiān)測系統(tǒng)同時運用到試驗的監(jiān)測中。通過多次試驗給出了合理的錨桿光纖封裝工藝及保護措施，并提出了合理的

3、安裝方法。將錨桿拉拔過程中 FBG光纖光柵監(jiān)測的數(shù)據(jù)及PPP-BOTDA分布式光纖監(jiān)測的數(shù)據(jù)進行對比分析，確定了PPP-BOTDA分布式光纖監(jiān)測錨桿拉拔過程的受力情況是可行的。
　　研究表明，PPP-BOTDA分布式光纖傳感技術(shù)實現(xiàn)了錨桿拉拔試驗的分布式監(jiān)測，能夠很好的監(jiān)測到錨桿拉拔過程中桿體所受軸力的分布規(guī)律。通過對錨桿拉拔過程中PPP-BOTDA分布式光纖監(jiān)測的數(shù)據(jù)進行分析，得到了錨桿桿體上所受剪應(yīng)力，通過錨桿所受剪應(yīng)力峰值的