矿压监测是揭示矿山压力活动的科学手段,也是保障煤矿安全高效生产的重要技术措施。目前国内的矿压监测系统所用的矿压传感器多是机械式或电式仪器,矿压信号的传输与通信普遍依靠电能,这给煤矿生产带来了潜在的安全隐患。基于光纤光栅传感技术的矿压监测系统则从本质上避免了上述问题。本文基于矿山压力与岩层控制理论以及矿压监测技术,通过现场实测和数值模拟的方法研究了巷道矿压显现规律,科学合理地布置了矿压监测测站和测点,提出了准确、全面、经济的巷道矿压监测方案,结合工程实际分析了监测系统的需求,并以监测需求为中心优化设计了监测软件,完成了软件主要功能模块的开发;合理设计了监测系统的线路铺设方式和光栅分配方法,在此基础上构建了完整的基于光纤光栅传感器的巷道矿压在线监测系统,并在煤矿巷道进行了工业性试验,得到了光纤光栅矿压传感器的监测数据及巷道矿压显现规律,监测系统能够满足现场需求。基于光纤传感技术的矿压监测系统主要包括由矿用光纤光栅解调仪、传输光缆和光纤光栅矿压传感器组成的硬件系统和矿压监测软件平台。光纤光栅矿压传感器有光纤光栅顶板离层仪、光纤光栅钻孔应力计、光纤光栅测力锚杆和光纤光栅锚杆测力计,它们分别实现对巷道顶板离层、巷道围岩应力、锚杆杆体应力状态和锚杆载荷等矿压信号的感知和测量,测量信号以光波的形式通过传输光缆传递给光纤光栅解调仪并在此解调为波长数据,波长数据传输给监测系统的软件平台进行深度处理得到相应的矿压监测数据和监测图表。监测软件采用了C/S架构的软件系统,软件开发语言采用基于Microsoft.NET平台的C#编程语言。服务器程序开发成Windows系统服务运行于服务器上,客户端程序是Windows窗体应用程序,安装在煤矿办公计算机上。软件平台兼容了基于光纤光栅传感技术研制而成的各种光纤光栅矿压传感器,实现了矿压数据实时监测、数据存储管理、数据分析与预警、矿压报表输出等功能,且对于矿压监测方案的变化及参数匹配具有较强的拓展性。基于光纤光栅传感器的巷道矿压在线监测系统在阳泉煤业集团一矿生产现场得到了工业性应用,实现了对81303工作面回风巷的围岩应力、顶板离层、锚杆杆体应力分布及锚杆载荷等矿压信息的实时监测,为煤矿安全高效生产提供了科学的技术保障。