技术

一、设备概述

托盘式巷道顶板离层指示仪 ；是一种用于实时监测煤矿巷道顶板岩层分离（离层）的专用安全装置。其通过机械或电子传感器测量顶板不同岩层间的位移变化，帮助预测顶板失稳风险，是煤矿顶板安全管理的重要工具。

二、核心工作原理

结构组成

锚固托盘：固定于顶板钻孔内，连接不同岩层。

位移传感器：测量岩层间相对位移（通常精度达0.1mm）。

数据采集模块：有线或无线传输实时数据至监控系统。

工作流程

钻孔安装 → 锚固托盘分层固定 → 监测离层位移 → 数据反馈预警。

三、煤矿井下的广泛应用

1. 应用领域

场景	功能价值
掘进工作面	监测新掘巷道顶板初期离层，指导支护参数调整（如锚杆密度/预紧力）。
采动影响区	预警采煤工作面推进导致的顶板应力重新分布，预防周期来压事故。
巷道修复段	评估注浆加固或补强支护效果，确保修复后顶板稳定性。
深部开采区域	针对高地应力、软弱顶板条件，实时监控离层扩展趋势。

2. 技术优势

高适应性：可在潮湿、粉尘、震动等复杂井下环境中稳定工作（防护等级IP67）。

双模监测：部分型号支持机械刻度指示（人工巡检）与电子数据同步传输。

预警联动：集成至煤矿安全监控系统，触发声光报警或自动停采指令。

成本效益：单台设备覆盖10-20m巷道，显著降低人工监测频率。

3. 典型应用案例

案例1：山西某煤矿在掘进巷道安装托盘式指示仪，成功预警顶板离层量超限（达32mm），避免冒顶事故。

案例2：陕西某矿通过长期数据积累，优化锚杆支护方案，顶板离层发生率降低47%。

四、行业标准与技术要求

执行标准

《MT/T 878-2000 煤矿用顶板离层指示仪》

《AQ 6201-2019 煤矿安全监控系统通用技术要求》

关键参数

量程：0-300mm（可定制）

精度：?0.5% FS

通讯方式：RS485/LoRa/NB-IoT

供电：锂电池（续航≥1年）或矿用本安电源

五、操作与维护

安装规范

钻孔直径42-45mm，深度穿透直接顶至稳定岩层。

托盘间距根据岩性分层设置（通常2-3层）。

数据应用

离层速率＞5mm/天需启动应急预案。

历史数据用于顶板分类管理及支护设计优化。

维护管理

每月校准传感器零点漂移。

定期清理钻孔口积尘，防止机械卡滞。

六、与其他监测技术的对比

监测方式	优势	局限性
托盘式离层仪	直接测量岩层分离，精度高	需钻孔安装，初期投入较高
光纤传感监测	分布式测量，抗干扰强	成本极高，数据分析复杂
人工收敛计	操作简单，成本低	无法实时监测，依赖人工读数

七、未来发展趋势

智能化升级：AI算法预测离层临界点，减少误报率。

多参数融合：集成应力、倾角传感器，构建顶板全息监测网络。

5G 云平台：实现矿井群数据共享与远程专家诊断。

总结

托盘式巷道顶板离层指示仪凭借其 ；可靠性高、数据直观、维护简便 ；的特点，已成为我国煤矿顶板灾害防治的核心装备之一。通过规模化应用，可显著提升井下作业安全水平，降低顶板事故率，为煤矿智能化建设提供基础数据支撑