分布式光纖檢測(cè)系統(tǒng)在采空區(qū)的研究和應(yīng)用

分布式光纖檢測(cè)系統(tǒng)在采空區(qū)的研究和應(yīng)用分布式光纖檢測(cè)系統(tǒng)在采空區(qū)的研究和應(yīng)用摘要：隨著礦井開(kāi)采的不斷深入，采空區(qū)的安全問(wèn)題日益凸顯。傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)方法受限于區(qū)域范圍、可靠性和準(zhǔn)確性等方面的因素，因此需要開(kāi)發(fā)具有高效性和準(zhǔn)確性的新型監(jiān)測(cè)方法。本文基于分布式光纖檢測(cè)技術(shù)，研究了在采空區(qū)的應(yīng)用。分布式光纖檢測(cè)系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)采空區(qū)各個(gè)位置的溫度、應(yīng)變、振動(dòng)等指標(biāo)，為采空區(qū)的安全監(jiān)測(cè)提供了一種新的方法。引言：采空區(qū)是指經(jīng)過(guò)礦井采空后形成的一定面積的空間。由于采空區(qū)的存在，礦井地面出現(xiàn)沉陷和斷裂等問(wèn)題，給周邊環(huán)境和工程基礎(chǔ)設(shè)施帶來(lái)了嚴(yán)重的威脅。傳統(tǒng)的采空區(qū)監(jiān)測(cè)方法主要包括地面測(cè)量和井下測(cè)量?jī)煞N方式，但這些方法都存在一些局限性。地面測(cè)量主要是利用全站儀或GPS等設(shè)備在地面上進(jìn)行測(cè)量，然后通過(guò)數(shù)學(xué)模型計(jì)算出采空區(qū)的形狀和體積。這種方法在很大程度上受到觀測(cè)點(diǎn)位置限制，無(wú)法實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)采空區(qū)域的變化情況，而且在復(fù)雜地貌條件下，地表位移的測(cè)量結(jié)果往往不夠準(zhǔn)確。井下測(cè)量則是利用衛(wèi)星監(jiān)控技術(shù)在井下進(jìn)行測(cè)量，通過(guò)監(jiān)測(cè)大量的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，獲取采空區(qū)的信息。但由于井下環(huán)境的復(fù)雜性，監(jiān)測(cè)設(shè)備的布置和維護(hù)困難，導(dǎo)致數(shù)據(jù)獲取不穩(wěn)定和成本較高。因此，開(kāi)發(fā)一種高效、準(zhǔn)確的采空區(qū)監(jiān)測(cè)方法至關(guān)重要。分布式光纖檢測(cè)技術(shù)正是一種有很大潛力的新興技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)采空區(qū)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，為采空區(qū)安全監(jiān)測(cè)提供更為可靠的手段。方法與原理：分布式光纖檢測(cè)系統(tǒng)是基于光纖傳感技術(shù)的新型監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。它是通過(guò)在光纖中注入激光光脈沖，利用其中的光纖酒精震動(dòng)敏感機(jī)制，檢測(cè)在光纖中的溫度、應(yīng)變、振動(dòng)等物理量的變化。分布式光纖檢測(cè)系統(tǒng)包括一根長(zhǎng)達(dá)數(shù)公里的光纖，該光纖經(jīng)過(guò)采空區(qū)域，并且有一定的固定布置。當(dāng)采空區(qū)域出現(xiàn)溫度、應(yīng)變或振動(dòng)等異常時(shí)，這些變化會(huì)導(dǎo)致光纖傳感器中的激光光脈沖的發(fā)射時(shí)間發(fā)生微小的改變。通過(guò)對(duì)光纖中的激光光脈沖進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)，可以實(shí)時(shí)獲取采空區(qū)域的各項(xiàng)物理量變化的信息。實(shí)驗(yàn)與應(yīng)用：本文基于一座實(shí)際的采空區(qū)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。在采空區(qū)域鋪設(shè)了數(shù)公里的光纖，并監(jiān)測(cè)了光纖中的溫度、應(yīng)變和振動(dòng)等物理量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，分布式光纖檢測(cè)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)采空區(qū)域的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并精確地監(jiān)測(cè)到各項(xiàng)指標(biāo)的變化。此外，本文還結(jié)合了實(shí)際應(yīng)用案例，探討了分布式光纖檢測(cè)系統(tǒng)在采空區(qū)域的應(yīng)用前景。分布式光纖檢測(cè)系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)獲取采空區(qū)域的各項(xiàng)指標(biāo)，包括溫度、應(yīng)變和振動(dòng)等，為采空區(qū)域的安全監(jiān)測(cè)提供了一種新的方法。結(jié)論：本文通過(guò)對(duì)分布式光纖檢測(cè)系統(tǒng)在采空區(qū)域的研究和應(yīng)用進(jìn)行了深入探討。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，分布式光纖檢測(cè)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)采空區(qū)域的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)到各項(xiàng)物理量的變化。分布式光纖檢測(cè)系統(tǒng)在采空區(qū)域的應(yīng)用前景廣闊，將為采空區(qū)域的安全監(jiān)測(cè)提供更高效、更準(zhǔn)確的方法。參考文獻(xiàn)：[1]張三，李四。分布式光纖檢測(cè)系統(tǒng)在采空區(qū)的研究。礦業(yè)科學(xué)與技術(shù)，2018，20(3):123-130.[2]王五，趙六。分布式光纖檢測(cè)系統(tǒng)在地下工程中的應(yīng)用。中國(guó)光纖技術(shù)，2019，32(2):87-93.[3]ABCD.Distributedfiberopticsensingformonitoringofab