專利名稱：采煤工作面超前支承壓力監(jiān)測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種采煤工作面超前支承壓力監(jiān)測(cè)裝置，通過(guò)在采煤工作面前方 不同距離布置鉆孔應(yīng)力計(jì)，監(jiān)測(cè)煤體內(nèi)的應(yīng)力變化，從而實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)工作面前方支承壓力的 目的。
背景技術(shù)：
煤層進(jìn)行開(kāi)采后，破壞了原巖體的應(yīng)力平衡狀態(tài)，從而使得煤巖體內(nèi)部的應(yīng)力重 新分布。重新分布的應(yīng)力超過(guò)了工作面煤壁附近煤體的極限強(qiáng)度時(shí)，使得工作面附近的煤 巖發(fā)生破壞，并向采空區(qū)移動(dòng)，直到形成新的應(yīng)力平衡狀態(tài)。而在工作面前方一段距離內(nèi)會(huì) 形成一個(gè)應(yīng)力增高區(qū)，其煤體的應(yīng)力值要大于原巖應(yīng)力狀態(tài)，因此，可能造成巷道變形量增 加和沖擊危險(xiǎn)性的增大。因此，掌握工作面前方超前支承壓力的變化規(guī)律，對(duì)指導(dǎo)安全生產(chǎn) 有極其重要的作用。而目前針對(duì)工作面前方支承壓力的監(jiān)測(cè)方法，大多采用間接的方法，如觀察巷道頂 底板移近量、觀測(cè)工作面前方裂隙發(fā)育等方法。而現(xiàn)在采用油壓枕進(jìn)行直接觀察時(shí)，往往會(huì) 出現(xiàn)油壓枕跟鉆孔壁接觸不充分而使得應(yīng)力值出現(xiàn)較大誤差。鑒于上述技術(shù)中存在的問(wèn)題， 我們有必要設(shè)計(jì)一種準(zhǔn)確性較高的監(jiān)測(cè)工作面超前支承壓力的裝置，以實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)的指導(dǎo)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種準(zhǔn)確性較高的采煤工作面超前支承壓力監(jiān)測(cè)裝置。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案一種采煤工作面超前支承壓力監(jiān)測(cè)裝置，它包括裝有KSE-III型鋼弦記錄系統(tǒng) 軟件的主機(jī)、采集儀、井下分站和鉆孔應(yīng)力計(jì)，該鉆孔應(yīng)力計(jì)設(shè)置在煤體中，該井下分站通 過(guò)電纜與該鉆孔應(yīng)力計(jì)的壓力傳感器連接，該主機(jī)通過(guò)所述采集儀與該井下分站進(jìn)行數(shù)據(jù) 傳輸。所述鉆孔應(yīng)力計(jì)內(nèi)的壓力傳感器采用壓阻式或電容式傳感器。所述井下分站上連接的所述鉆孔應(yīng)力計(jì)的個(gè)數(shù)不超過(guò)8個(gè)本實(shí)用新型的有益效果本實(shí)用新型所得到的采煤工作面超前支承壓力監(jiān)測(cè)裝 置，用于監(jiān)測(cè)工作面超前支承壓力的井下分站可以連續(xù)不間斷的記錄鉆孔應(yīng)力計(jì)的數(shù)據(jù)變 化，同時(shí)布置多個(gè)鉆孔應(yīng)力計(jì)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)工作面前方進(jìn)行全面的煤體應(yīng)力數(shù)據(jù)收集，通過(guò) 對(duì)各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，即可得到工作面前方不同距離的應(yīng)力變化曲線。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，一種采煤工作面超前支承壓力監(jiān)測(cè)裝置，它包括裝有KSE-III型鋼弦記錄系統(tǒng)軟件的主機(jī)1、采集儀2、井下分站3和鉆孔應(yīng)力計(jì)4，鉆孔應(yīng)力計(jì)4設(shè)置在煤體 中，井下分站3通過(guò)電纜與鉆孔應(yīng)力計(jì)4的壓力傳感器連接，主機(jī)1通過(guò)采集儀2與井下分 站3進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。主機(jī)1是用來(lái)存儲(chǔ)井下分站監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)，并將其進(jìn)行處理，轉(zhuǎn)化成可視的應(yīng)力變 化曲線。主機(jī)1包括數(shù)據(jù)接收裝置，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置和數(shù)據(jù)處理軟件，通過(guò)裝有KSE-III型鋼 弦記錄系統(tǒng)軟件的處理，可以將煤體應(yīng)力變化曲線顯示在屏幕上，結(jié)合不同的鉆孔應(yīng)力計(jì) 距工作面的超前位置，即可得出超前支承壓力的變化規(guī)律。采集儀2是用來(lái)將井下分站3中監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到主機(jī)1。井下分站3 —般放置于工作面前方巷道兩幫處，其為井下設(shè)置的監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)，每個(gè) 井下分站3上最多連接8個(gè)鉆孔應(yīng)力計(jì)4，其作用是用于記錄并存儲(chǔ)鉆孔應(yīng)力計(jì)監(jiān)測(cè)的數(shù) 據(jù)。井下分站3通過(guò)充電干電池進(jìn)行供電，每塊充電干電池可正常使用十天左右。并備有 兩塊充電干電池，可循環(huán)使用，從而保障記錄數(shù)據(jù)的連續(xù)性可循環(huán)使用，從而保障記錄數(shù)據(jù) 的連續(xù)性。鉆孔應(yīng)力計(jì)4是放置在工作面前方煤體中，當(dāng)巖層擠壓鉆孔應(yīng)力計(jì)4時(shí)，該鉆孔應(yīng) 力計(jì)的壓力傳感器產(chǎn)生壓力信號(hào)，通過(guò)電纜傳至井下分站3進(jìn)行保存。鉆孔應(yīng)力計(jì)4內(nèi)的 壓力傳感器采用壓阻式或電容式傳感器。采集儀2與井下分站3、主機(jī)1之間為有線傳輸或紅外線傳輸，采集儀2采集井下 分站3內(nèi)的數(shù)據(jù)，將采集到的數(shù)據(jù)導(dǎo)入主機(jī)1中。鉆孔應(yīng)力計(jì)的安裝位置根據(jù)工作面情況進(jìn)行布置。其安裝方法首先在監(jiān)測(cè)地點(diǎn) 施工鉆孔，孔深根據(jù)設(shè)計(jì)確定。鉆孔施工完后，最好盡快安裝鉆孔應(yīng)力計(jì)，防止塌孔。安裝 時(shí)，利用安裝桿將鉆孔應(yīng)力計(jì)頂入孔底，同時(shí)要注意安裝桿上的方向標(biāo)示，讓鉆孔應(yīng)力計(jì)始 終保持垂直方向。到達(dá)孔底后，采用手動(dòng)油泵進(jìn)行注油加壓，到壓力達(dá)到:T5MPa時(shí)，停止加 壓，撤出安裝桿，然后用傳輸電纜將壓力傳感器與井下分站連接起來(lái)。使用采集儀對(duì)井下分站的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，然后傳入主機(jī)內(nèi)，通過(guò)KSE-III型鋼弦 記錄系統(tǒng)軟件進(jìn)行分析，得到每個(gè)鉆孔應(yīng)力計(jì)監(jiān)測(cè)到的應(yīng)力變化曲線，通過(guò)關(guān)鍵不同鉆孔 應(yīng)力計(jì)的位置，進(jìn)而得到工作面前方支承壓力的分布情況。以上為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例以及設(shè)計(jì)圖式，上述較佳實(shí)施例以及設(shè)計(jì)圖式僅 是舉例說(shuō)明，并非用于限制本實(shí)用新型的權(quán)利范圍，凡以均等的技術(shù)手段、或?yàn)楸旧暾?qǐng)專利 范圍所涵蓋的權(quán)利范圍而實(shí)施者，均不脫離本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種采煤工作面超前支承壓力監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于它包括裝有KSE-III型鋼弦 記錄系統(tǒng)軟件的主機(jī)、采集儀、井下分站和鉆孔應(yīng)力計(jì)，該鉆孔應(yīng)力計(jì)設(shè)置在煤體中，該井 下分站通過(guò)電纜與該鉆孔應(yīng)力計(jì)的壓力傳感器連接，該主機(jī)通過(guò)所述采集儀與該井下分站 進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采煤工作面超前支承壓力監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述鉆孔 應(yīng)力計(jì)內(nèi)的壓力傳感器采用壓阻式或電容式傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的采煤工作面超前支承壓力監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述井下 分站上連接的所述鉆孔應(yīng)力計(jì)的個(gè)數(shù)不超過(guò)8個(gè)。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種采煤工作面超前支承壓力監(jiān)測(cè)裝置，它包括裝有KSE-III型鋼弦記錄系統(tǒng)軟件的主機(jī)、采集儀、井下分站和鉆孔應(yīng)力計(jì)，該鉆孔應(yīng)力計(jì)設(shè)置在煤體中，該井下分站通過(guò)電纜與該鉆孔應(yīng)力計(jì)的壓力傳感器連接，該主機(jī)通過(guò)采集儀與該井下分站進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。用于監(jiān)測(cè)工作面超前支承壓力的井下分站可以連續(xù)不間斷的記錄鉆孔應(yīng)力計(jì)的數(shù)據(jù)變化，同時(shí)布置多個(gè)鉆孔應(yīng)力計(jì)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)工作面前方進(jìn)行全面的煤體應(yīng)力數(shù)據(jù)收集，通過(guò)對(duì)各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，即可得到工作面前方不同距離的應(yīng)力變化曲線。
文檔編號(hào)E21B47/06GK201857953SQ201020586780
公開(kāi)日2011年6月8日 申請(qǐng)日期2010年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月2日
發(fā)明者崔樹(shù)江, 楊銳明, 毛德兵, 王繼, 秦子晗, 范屹東, 藍(lán)航, 許鴻雁, 馬長(zhǎng)樂(lè) 申請(qǐng)人:天地科技股份有限公司, 山西潞安環(huán)保能源開(kāi)發(fā)股份有限公司