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申请/专利权人：扎赉诺尔煤业有限责任公司;中国矿业大学

摘要：本发明公开了一种立井罐道探伤和变形分布式光纤监测系统及监测方法，在罐道方型钢制造时预留传感光纤布设小孔，并将传感光纤封装至方型钢，通过罐道长度范围内应变和温度的分布式监测，建立方型钢探伤值与应变、温度之间关系，确定罐道的磨损量和挠度值，实现罐道探伤深度和变形的实时监测，并发出预警信息。本发明不需要井筒停工监测，具有实时监测、成本低、精度高的优点，有效保障煤矿安全生产和井筒使用效率。

主权项：1.一种立井罐道探伤和变形分布式光纤监测系统，该系统基于立井罐道布置，所述立井罐道为方型钢管结构，由至少两个上下相邻的方型钢管连接而成，立井罐道的四周设置纵深方向的用于安装传感光纤的小孔；所述小孔沿立井罐道的四周设置为多组，每组小孔沿立井罐道罐壁厚度由内向外设置多个；所述小孔内紧密粘贴传感光纤；所述立井罐道两端预留一定长度的传感光纤，在每个立井罐道的接驳处，将上下罐道相同端口预留的传感光纤熔接；在立井井口和底部，将传感光纤按光纤类型首尾相连方式熔接后，将立井井口附近预留的传感光纤与多芯传感光缆熔结后与分布式光纤解调仪连接，并连接到数据分析系统，测试罐道的应变和温度；其特征在于，所述光纤监测系统的作业步骤为：步骤1所述数据分析系统，根据立井罐道方型钢管的分布式应变量值，建立罐道应变与磨损量之间关系，确定罐道探伤值，有关罐道探伤值计算公式为： 式中，KA为无量纲磨损系数，ε为应变值，E为钢材料的弹性模量，A为方型钢管的横截面积，D为胶轮与罐道接触的横向宽度，H为方型钢材料硬度，当罐耳与罐道摩擦导致探伤深度超过允许方型钢厚度值时，发出罐道安全预警信号；和或步骤2当罐道探伤导致每隔1mm布置的传感光纤磨损时，根据背向散射光的能量损耗和反射事件，确定罐道的方型钢管探伤深度；和或步骤3根据罐道中布设的温度传感光纤，获取罐道厚度沿线的温度变化，确定罐道的磨损量，有关罐道磨损量计算公式为： 式中，TMAX为方型钢管厚度方向相邻温度传感光纤中所测罐道温度最大值，T1、T2分别为方型钢管厚度方向相邻温度传感光纤所测罐道温度值，d12为相邻温度传感光纤之间距离。

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