礦業工程測試技術TestingTechniquesinmining主講陳寶心0緒論測試技術是測量技術和試驗技術的總稱。測試是人類認識客觀世界的主要手段，是科學研究的基本方法

測量就是將一個被測量與一個預定標準量進行定量的比較的過程，從而獲得被測對象的數值結果1米是光在真空中于1/299,792,458s時間間隔內所經路徑的長度.國際千克原器是1889年第一屆國際權度大會批準制造的.它是一個高度和直徑均為39mm的，用鉑銥合金制成的圓柱體.原型保存在巴黎國際計量局.1秒是銫—133原子基態的兩個超精細能級之間躍遷所對應的輻射的9,192,631,770個周期的持續時間為1s

測試是具有試驗性質的測量，是測量和試驗的綜合

基本任務:

獲取有用的信息學科：屬于信息科學范疇，是信息技術三大支柱(測試控制技術、計算技術、通訊技術)之一，其應用范圍十分廣泛0.1測試技術的工程應用國民經濟各個部門工程領域—

土木工程、采礦工程、航天航空工程、機械工程、水利電力工程、石化工程和運輸工程科學實驗產品開發生產監督和控制質量控制等0.1.1在土木工程中應用建筑工程道路、橋梁水利水電工程基礎、邊坡、隧道穩定性問題0.1.2在工業自動化中的應用在各種自動控制和生產系統中，測試環節起感官（人的五官）的作用，是其重要組成部分實例-機械手、機器人-執行轉動/移動位置、力傳感器、視覺（眼）聽覺傳感器（耳朵）觸覺、熱覺傳感器(皮膚）嗅覺傳感器（鼻子）味覺（舌頭）機械手焊接機械手噴漆機器人排雷機器人火炮機器人玩具實例-機械加工過程自動監測

切削力傳感器，加工噪聲傳感器，超聲波測距傳感器、紅外接近開關傳感器等提高生產率、產品質量、降低成本0.1.3流程工業設備運行狀態監控在電力、冶金、石化、化工等流程工業中，生產線上設備運行狀態關系到整個生產線流程，通常建立24小時在線監測系統石化企業輸油管道、儲油罐等壓力容器的破損和泄露檢測火電廠水電廠鋼鐵廠石化廠0.1.4產品質量檢測在汽車、機床、工程機械等設備，電機、發動機等零部件出廠時，必須對其性能質量進行測量和出廠檢驗圖示為汽車出廠檢驗原理框圖，測量參數包括潤滑油溫度、冷卻水溫度、燃油壓力及發動機轉速等。通過對抽樣汽車的測試，工程師可以了解產品質量0.1.5樓宇控制與安全防護-井下為使建筑物成為安全、健康、舒適、溫馨的生活、工作環境，并能保證系統運行的經濟性和管理的智能化如闖入監測、空氣監測、溫度監測、電梯運行狀況

典型樓宇自動化系統。該系統分為：電源管理、安全監測、照明控制、空調控制、停車管理、水/廢水管理和電梯監控煙霧傳感器亮度傳感器紅外人體探測器實例-火災感知傳感器及玻璃球灑水噴頭

煙霧傳感器

當發生火災時，溫度升高使玻璃球爆裂，高壓自來水自動噴出煙0.1.6家庭與辦公自動化在家電產品和辦公自動化產品設計中，人們大量的應用了傳感器和測試技術來提高產品性能和質量全自動洗衣機中的傳感器：衣物重量傳感器，衣質傳感器，水溫傳感器，水質傳感器，液位傳感器，透光率光傳感器(洗凈度)電阻濕度傳感器(衣物烘干檢測)0.1.7采礦工程應用貫穿采礦工程各個階段—采礦科學研究、設計和生產內容礦巖地質性質及物理力學性質實驗測量和探測井巷和采場穩定性監測安全監測環境監測土木-邊坡、隧道穩定性問題采礦-邊坡、地下采場、井巷穩定性巖石破碎問題

采礦科學研究和設計

礦山工程如巷道、礦柱、礦房、邊坡等的穩定性和采場穩定性研究和設計，一般方法：建立力學模型、進行應力、位移、穩定性、破壞等分析確定初始地應力場和巖體力學參數、地層水文地質等工程地質特性、必須應用測試技術才能獲得這些資料計算力學模型建立（邊界條件）、材料參數確定等分析結果驗證計算機所提供的結果依賴于向計算機輸入的信息：金子—

垃圾

不論是理論分析結果還是數值方法分析結果，只有與實測數據進行對照校驗才能促使設計日益成熟與可靠

礦山生產階段監測(控)

礦山工程信息化施工和可變更設計（動態設計）—進行同步監測目的驗證初步設計參數選擇正確性改進未來的設計對施工技術優越性和合理性進行評估和改進典型應用—新奧法(NewAustriantunnelingmethod)

設計理論—粘彈塑性，充分發揮巖土的自身承載能力開挖—光面爆破以保持原巖固有的承載能力初期支護—多層噴射砼和錨桿支護技術，使圍巖砼和錨桿形成基本穩定的支撐環二次襯砌—在初期支護變形基本穩定的條件下進行二次襯砌支護，起到提高支護結構安全性作用超前探測作用宜萬鐵路野三關隧道全長13841米，是我國首次在巖溶地區打通鐵路隧道，總投資167億元人民幣，每公里造價約4500萬元

2007.8.5野三關突水突泥事故

，

52名施工人員被困

，發現2具尸體，7人下落不明馬鹿菁隧道主長7879米

，2006.1.21突水突泥事故

，11人下落不明

安全監測安全監測目的

診斷的和預測的需要掌握礦山工程運行是否處于持續良好的正常狀態，對不安全跡象和險情的進行診斷以便采取措施進行加固；對礦山工程的未來性態做出預報，對可能發生的破壞提供預警，獲得充裕時間進行設備、人員安全撤離和采取緊急補救措施研究和提高設計的需要觀測資料是礦山工程工作狀態的真實反映，為未來設計提供定量信息，有利于對破壞機制的了解，改進未來的設計，提高設計水平；對新的施工技術優越性進行評估和改進例如礦山工程如巷道、礦柱、礦房、邊坡等的穩定性監測采場穩定性監測爆破震動監測爆破沖擊波監測

環境監測礦山環境研究對象主要包括礦山地質環境、水環境、生態環境、大氣環境和空間環境礦井溫度、濕度、粉塵監測有毒、有害、可燃、可爆氣體監測通風熱力學參數監測放射性強度監測爆破、機械噪聲監測

采礦自動化自動化礦山的先決條件是數字化礦山，要實現數字化礦山的則必須對采礦全過程監測，獲取數據MineManagementSystems0.2課程內容測試工作的任務：解決如何獲取有關研究對象的狀態，運動和特性等方面的信息的問題測試技術的研究內容：測試技術是實驗科學的一部分，主要研究各種物理量的測量原理和測量信號的分析處理方法課程內容測試技術基礎傳感器及其測量電路測量數據顯示和記錄儀器電阻應變測量技術振動測量技術巖體應力測試巖體聲波探測法地質雷達探測技術0.3網上相關學習資源1、工業自動化類傳感器美國霍尼威爾公司（著名的傳感器技術研究中心）/china傳感器世界中國傳感器網/2、振動/噪聲傳感器丹麥B&K/3、測量分析儀器美國國家儀器公司(著名的虛擬儀器生產商NI)/美國Agilent公司(原惠普公司儀器部，著名的測試儀器廠商)/北京中科泛華測控技術有限公司/儀表技術與傳感器網/自動化博覽/4.美國基康公司/0.3參考資料1.

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