(一)基本情況介紹
根據智能化礦井建設規范要求，針對目前機械式頂板離層儀無法實現實時監測的弊端，該系統可實現實時在線監測、數據處理及報警功能，傳感器采用無源本安設計，與傳統電子頂板監測系統相比，解決了系統傳輸距離短、維護量大，傳感器易受干擾誤報警的問題;光纖監測系統架構簡單、運行穩定可靠，傳感器監測精度高，使用壽命長，使用過程中基本免維護;三是解決了傳統光纖傳感器量程小、就地顯示難的問題，系統傳感器實現井下就地無源實時顯示功能;系統采用了全數字化光纖通訊技術，系統主機以TCP/IP通訊為主，極大程度的減輕了安裝及維護的工作量。
(二)主要特點及創新性
系統從“傳感單元、監測主機、服務器、云計算”整個鏈路層徹底實現數字化，數字化的實現解決了傳感器傳輸距離短、模擬信號易干擾、數據傳輸速度慢、分辨率低等問題，系統數字化實現了無論井下集成還是地面軟件集成更簡易。系統架構簡單，穩定性好，兼容性及帶載能力強;與傳統系統相比無需大量分站，系統依靠一臺解調主機通過光纜可連接108-180支礦用光纖頂板離層、錨桿(索)應力、鉆孔壓力等傳感器。系統傳感器基于光學原理，采取無源本安設計，大量程可視化離層(位移)傳感器量程設計500mm以上，為國內首創，解決了市面上光纖傳感器可視化問題和量程小問題，解決煤礦應用現場就地顯示問題，而且傳感器可重復利用。系統采用光纖作為傳感器傳輸介質其測量距離長(20km)，解決傳統監測系統抗干擾、信號需中繼、分站供電線路復雜、防潮防水等問題，系統可實時動態監測頂板的變化規律，準確預報早期隱患點的位置，對預防頂板災害和保證工作人員安全具有重要意義。首次將光纖傳感監測系統與全注漿錨索工藝有機結合，針對系統報警事件，及時提出注漿錨索治理措施，有效控制頂板沉降和破碎，防止頂板事故發生。該系統根據煤礦井下工況條件研發，適合高溫、高濕及具有爆炸性氣體粉塵的井下環境，具有較好的推廣前景。
(三)使用效果
該系統自2018年在山東能源應用至今未出現系統故障及誤報警現象，使用單位普遍認為光纖監測系統監測精度高、穩定性好，杜絕了井下水、塵及電磁干擾造成的誤報警和傳感器損壞現象，實現了采掘工作面頂板動態監測完整性的數據分析，能夠有效地預判工作面初次來壓、周期來壓及步距分析，對于預防頂板事故、合理支護參數提供有效的數據依據。特別是在山東能源新礦集團孫村煤礦40小時頂板異常下沉150mm，系統報警后緊急采取治理措施，成功預防了一次大面積冒頂事故。
(四)使用單位及聯系方式
山東能源新汶礦業集團孫村煤礦 韓玉忠 13371005806
(五)效果圖
礦用光纖頂板離層傳感器現場安裝圖礦用光纖錨桿(索)應力傳感器現場安裝圖
礦用隔爆兼本安型光纖頂板動態監測主機現場安裝圖
