一、           矿用顶板与冲击地压监测系统的意义和必要性

1.        系统研究的重要性和紧迫性

顶板事故是煤矿“五大灾害”之一，回采工作面顶板事故发生比较频繁，人员伤亡率一直较高。据统计，回采工作面百万吨死亡率中，顶板事故约占67%。如不对顶板加以及时、合理、有效的控制和管理，就有可能影响“安全生产”，造成严重后果。

导致回采工作面冒顶事故的直接原因是回采工作面上覆岩层受采动影响而使应力重新分布，失去了原有的应力平衡，这就导致了部分区域出现应力集中，当上覆岩层施加于下部岩层的载荷达到极限载荷时，岩层发生断裂而垮落。

随着采煤技术的不断提高，理论方法的不断完善和成熟，近年来，顶板事故率有所下降，但其危害仍然很巨大，顶板事故在煤矿生产过程中不应被忽视。按事故发生地点统计排在前三位的是：采煤工作面（63.18%）、掘进工作面（12.55%）、巷道（13.81%）。

因此，准确掌握矿压显现规律，建立一套合理、有效的顶板管理制度是非常必要的。

2.        监测方式方法的更新换代

日常顶板观测是为保证安全生产而进行支护质量与顶板动态监测的一项经常性工作。但多年来，对顶板的监测工作一直沿用比较传统和落后的运作模式，存在的弊端和不足也日益严重的显现出来:首先，监测的手段比较落后，大多采用机械式压力表或机械式位移仪，精度低，无报警功能等；其次，监测参数单一，顶板的变化受多个因素的综合影响，不能给出科学、合理的分析结果；第三，监测数据传输不及时，时效性差，无法做到信息共享，这就使得煤矿安全监管部门对存在的安全隐患和己经发生的事故，不能做出及时判断并进行有效的处理。

这些弊端给顶板的管理和数据的科学分析带来了非常大的困难，不能直观快捷地给管理人员提供顶板变化的信息，严重影响了工作效率，增加了矿井安全隐患的不确定性，阻碍了企业的快速发展。

3.        本系统的实用性、科学性、不可替代性

针对以上弊端，总结十多年煤矿现场应用的经验，结合矿方对自动化、信息化和网络化的迫切要求，开发了基于现场总线和以太环网的顶板自动观测及智能预警系统。此系统是根据煤矿系统的规范和要求，充分利用数据采集技术、总线传输技术、网络技术和数据库技术等实现顶板动态数据的采集、处理和发布为一体的综合信息管理系统，是现代化科技与管理密切结合的一项系统工程。