国家自然科学基金(50774060)
- 作品数：16 被引量：133H指数：8
- 相关作者：柴敬魏世明李毅张广文杨建华更多>>
- 相关机构：西安科技大学兖州煤业股份有限公司河南理工大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金博士科研启动基金更多>>
- 相关领域：矿业工程自动化与计算机技术建筑科学交通运输工程更多>>
- 岩石变形光纤光栅传感检测的应变传递分析被引量：8
- 2010年
- 岩石变形过程可以通过光纤光栅的表面粘贴法进行检测。建立了考虑表面凹槽时的应变传递模型,经过力学分析得出了应变传递方程及传递系数的表达式;在MTS伺服机上进行了单轴压缩实验,借助光纤光栅对加载过程进行了测试。结果表明,传递方程与粘贴层厚度均匀分布时的方程形式相同,只是特征值k不同;换算后光栅的轴向应变与MTS位移计吻合很好,相对误差仅为3.2%;环向测试优于MTS的环向应变计,而两种方法都明显地优于应变片。实验验证了所建模型的正确性。经应变传递换算后,通过光纤光栅可以实现岩石变形过程中与MTS精度相当的高精确测试。
- 魏世明柴敬
- 关键词：岩石光纤光栅MTS
- 岩层变形检测的光纤光栅多点传感理论与工程应用被引量：11
- 2008年
- 为了监测松散地层沉降变形,提出了一种用于钻孔中植入式光纤Bragg光栅传感器(FBG)的结构和传感网络系统。基于室内实验结果,给出了用于岩层变形检测的传感光栅波长带宽为6nm,分析了多点传感信号分辨因子,由光源带宽决定的测试系统最大实际复用能力为6个传感器。设计并实现了一个由18个光纤光栅组成的具有特色的光纤Bragg光栅波分复用/空分复用混合阵列。工程实践表明,光纤光栅传感系统采用双回路布置,可提高系统下放后光纤光栅传感器的成活率。
- 刘金瑄柴敬朱磊张广文杨建华王振平
- 关键词：光纤光学岩层变形光纤光栅传感器
- 枣泉煤矿T-2火烧区下开采模拟实验被引量：3
- 2009年
- 宁东矿区的火烧区普遍存在充水。为了预防T-2火烧区积水给枣泉煤矿安全生产带来的隐患,采用相似模拟实验的方法,研究12104和12206工作面开采后覆岩的垮落特征和火烧区岩层移动情况。实验表明,12104工作面开采对火烧区无影响,12206工作面的开采对火烧区积水的影响明显,必须采取措施在掘进和回采期间探放水。
- 柴敬张建星魏成陈治中
- 关键词：地表下沉
- 岩石变形破坏过程的光纤光栅传感检测方法研究被引量：4
- 2010年
- 为探索岩石变形破坏过程的新检测方法,研究了光纤光栅表面粘贴法在岩石单轴压缩实验中的应用.将裸露的光纤光栅分别沿试件的轴向和环向进行粘贴封装,并在同一位置粘贴应变片以对比结果,在MTS伺服机上进行单轴压缩实验,对加载过程中峰前阶段的轴、环向应变变化进行检测研究.结果表明,光纤光栅测试效果明显优于应变片,沿轴向方向与MTS位移计精度相当,相对误差仅为2.8%;环向测试优于MTS的环向应变计。光纤光栅表面粘贴法可以用于岩石的单轴压缩实验,通过应变传递换算后可以实现与MTS相当的测试精度。这对于提高岩石变形检测水平,实现在线监测具有重要意义.
- 魏世明柴敬
- 关键词：光纤光栅
- 光纤光栅测试岩石变形的试件模拟实验研究被引量：9
- 2008年
- 为了预报松散含水岩层失水引起的沉降变形,采用预设钻孔埋入光纤Bragg光栅方法,对岩石变形进行监测,制作水泥砂浆试件4个,在实验室模拟预埋入光纤光栅砂浆试件的拉伸和压缩受力过程,测定光纤光栅波长偏移量,实验得出不同受力状态下光纤光栅的波长变化特征,采用光纤光栅传感技术是一种有效观测岩石变形的方法。
- 柴敬朱磊李毅魏世明张广文杨建华
- 关键词：光纤BRAGG光栅传感器岩石变形
- 岩石单轴压缩光纤光栅传感检测方法研究被引量：13
- 2008年
- 通过在岩石试件表面粘贴光栅与应变片的方法,测试了岩石单轴加载过程中轴向、环向的应变变化。将测试结果相对照,研究了光纤传感技术在岩石变形检测中的应用。加载方式为循环加载,最后一次至试件破裂,仅测试试件破裂前小变形阶段的变形。3次加载后结果显示光栅与应变片的测试结果一致,二者数据相吻合,证明光纤光栅传感技术可以应用于岩石试件变形检测中,对于提高岩石变形的测试手段具有一定的意义。
- 魏世明柴敬
- 关键词：岩石光纤BRAGG光栅
- 基于光纤光栅监测的松散地层深部注水试验被引量：12
- 2012年
- 为了探索厚松散地层深部失水层位的钻孔注水特性,采用一种新型的光纤光栅传感系统实现了某矿松散层注水过程中应变的在线监测。介绍了在深度+115.83～+135.15 m处松散层注水实施过程,及通过2个钻孔对注水层位应变和水位监测的光纤Bragg光栅系统及水位监测系统,注水试验注水压力值依次为0.1,0.2,0.3 MPa和总注水量达到4226.84 m3。分析了注水压力、注水量和松散层应变变化的关系,松散层在注水前后和过程中松散层应力应变状态。试验表明,随着注水压力升高和注水量增加,松散层压缩状态得到改善,较注水前,注水后注水层位呈明显拉伸状态。光纤光栅监测系统灵敏、稳定,能够实现对松散层深部注水的过程实时监测,试验为进一步实施松散层地区沉降治理提供了重要的依据。
- 柴敬邱标刘金瑄李毅董梁张广文杨建华王振平
- 关键词：松散地层注水试验
- 煤矿用光纤Bragg光栅火灾探测系统研究被引量：6
- 2010年
- 采用特殊合金材料封装制作了光纤Bragg光栅火灾探测器,温度传感实验表明,该火灾探测器的温度灵敏度是裸光栅的1.755倍,实现了温度的增敏;应用该火灾探测器与光纤光栅波长解调仪、数据传输和控制总线、数据控制中心等设计了煤矿用光纤Bragg光栅火灾探测系统,该系统采用光纤光栅波长解调仪对由现场感温光栅反射回的光信号进行波长解调并测试波长的变化率,通过该波长变化率获知是否发生火灾。实验表明,该系统具有较高的火灾探测准确率,并能缩短报警时间。
- 魏世明柴敬许力
- 关键词：矿井火灾火灾探测器光纤BRAGG光栅
- 松散地层深部沉降变形的光纤Bragg光栅监测被引量：19
- 2009年
- 为了监测松散含水地层沉降变形，提出了一种在预设钻孔中埋入光纤Bragg光栅传感器网络系统的监测方法．根据光纤Bragg光栅传感原理和矿井地层情况，设计并实现了一个由18个光纤光栅组成的具有特色的光纤Bragg光栅波分复用／空分复用混合阵列，研究了光纤Bragg光栅传感器应变传递规律，通过监测得出了风井松散层应变变化情况，在146～149m的砂砾层和167～176m的黏土层处应变最大，截至2008—05—01最大应变变化量为121．68με。工程实践表明，光纤光栅传感器监测正常，系统稳定，光纤光栅作为应力应变检测使用安全可靠。
- 柴敬朱磊魏世明李毅邱标张广文杨建华王振平
- 关键词：松散地层沉降变形
- 罗克休泡沫处理大冒高巷道顶板事故被引量：3
- 2010年
- 为了及时有效地处理复杂地质条件下巷道的冒顶事故,确保不影响矿井正常生产和巷道外观形状,结合工程实例,介绍利用罗克休泡沫材料的高速成形、高膨胀率,实现了大冒高巷道冒顶事故分3次快速充填的施工工艺和过程,并对罗克休泡沫充填冒顶区的注意事项进行了分析。
- 赵文华王毅吴国强柴敬李毅
- 关键词：罗克休泡沫
