基于光纤光栅传感技术的围岩多点位移监测系统及其应用

王健达; 秦凯; 王宏伟; 莫云龙; 韩琳

doi:10.13436/j.mkjx.202609032

煤矿机械 ›› 2026, Vol. 47 ›› Issue (9) : 174 -178. DOI: 10.13436/j.mkjx.202609032

基于光纤光栅传感技术的围岩多点位移监测系统及其应用

王健达, 秦凯, 王宏伟, 莫云龙, 韩琳

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摘要

针对传统巷道围岩变形监测以表面位移和人工观测为主、难以实现煤体内部多点连续监测的技术难题，研发了一种基于光纤光栅传感技术的围岩多点位移监测系统，为冲击地压应变场监测提供新手段。基于光纤光栅传感原理，设计了一孔多点钻孔位移计的结构及测量模型，推导了波长变化与位移的线性关系式，并进行了温度补偿修正；采用波分复用技术在单根光纤上实现多个测点的分布式测量，并在某煤矿掘进巷道开展工业性试验。实验室标定试验表明，在0～800 mm量程内，位移计波长变化与位移呈良好线性关系，拟合方程决定系数R²=0.998 63。工业性试验显示，该系统能够实时、准确地监测巷道两帮弹性区与塑性区煤体的水平位移变化，监测数据稳定可靠。该系统具备抗干扰能力强、测量精度高、便于组网等优点，有效解决了煤体内部多点连续监测的难题，为冲击地压应变场监测提供了新的技术手段。