專利名稱：煤柱深部壓縮量精密測量方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煤礦井下圍巖移動的監(jiān)測方法。

背景技術(shù)：
在各類煤礦事故中，頂板事故仍居前位。隨著生產(chǎn)能力的提高、開采強(qiáng)度的增大和向深部開采轉(zhuǎn)移，頂板安全問題越來越凸現(xiàn)，其中圍巖移動的問題一直是頂板安全問題的一個重點。在目前的監(jiān)測手段中，我們所使用的監(jiān)測方法多為比較落后的機(jī)械式的手法。與本申請最接近的技術(shù)是申請人授權(quán)公告的是CN 2924017Y“多方位圍巖離層監(jiān)測報警儀”，其工作原理為在圍巖鉆孔內(nèi)裝入離層傳感器，孔外連接監(jiān)測儀，當(dāng)井下圍巖發(fā)生離層位移時，固定在測量孔內(nèi)的細(xì)鋼絲繩拉動鋼帶輪轉(zhuǎn)動，從而帶動傳感器轉(zhuǎn)動，發(fā)生位移電信號，監(jiān)測儀顯示位移量并進(jìn)行報警，同時帶動刻度鋼尺從殼體內(nèi)伸出，直接顯示圍巖離層情況。采用此巷道表面位移監(jiān)測的方法的主要缺點是傳感器連接部分易老化，轉(zhuǎn)動部件容易出現(xiàn)卡住現(xiàn)象，造成實際情況與測量數(shù)據(jù)誤差較大，而且安裝不方便，殼體外的鋼尺還容易彎曲顯示不夠直觀。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提出了一種煤柱深部壓縮量精密測量測量方法和裝置。利用巷道內(nèi)預(yù)留煤柱所產(chǎn)生的壓縮量來判斷圍巖是否發(fā)生了離層位移。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的測量裝置結(jié)構(gòu)是包括兩個微壓力傳感裝置、液體箱和由單片機(jī)組成的監(jiān)測儀；微壓力傳感裝置結(jié)構(gòu)是在封閉的圓管殼內(nèi)設(shè)有液腔，液腔液面處安裝有壓力傳感器，壓力傳感器連接一個變送器，變送器連接圓管殼體上的電纜插座，兩個微壓力傳感裝置的液腔通過連通管與液體箱連通，兩個微壓力傳感裝置通過電纜插座用信號線與監(jiān)測儀連接。
本發(fā)明測量方法如下 第一步在煤礦井下預(yù)留的煤柱中打兩個高度不同的鉆孔為基準(zhǔn)點，將微壓力傳感裝置安裝在兩個鉆孔內(nèi)，微壓力傳感裝置的信號線連接監(jiān)測儀，將液體箱置于高于基準(zhǔn)點位置，并通過連通管與兩個微壓力傳感裝置的液腔連通； 第二步在監(jiān)測儀初始參數(shù)中輸入預(yù)留煤柱的原始高度H，兩微壓力傳感裝置傳出的壓力信號經(jīng)監(jiān)測儀數(shù)據(jù)采集與處理得出壓差，通過壓差自動計算出兩個基準(zhǔn)點之間的初始垂直距離h0；隨著時間的推移，煤柱壓縮，監(jiān)測儀又自動監(jiān)測出壓縮后兩個基準(zhǔn)點之間的垂直高度h1，從而自動計算出煤柱壓縮前后兩個基準(zhǔn)點之間的垂直高度差⊿h＝h0-h1，根據(jù)公式⊿H＝(⊿h/h0)×H計算出煤柱壓縮量⊿H。
本發(fā)明的原理和積極效果是 1、本發(fā)明采用液體壓差測量方法和連通器原理可以準(zhǔn)確測量出兩個基準(zhǔn)點的高度差，從而計算出煤柱實際壓縮量，方法簡單，數(shù)據(jù)精確可靠。
2、兩個基準(zhǔn)點的壓力不受連通管路的長短和形狀限制，只要測出兩個基準(zhǔn)點的壓力就可以得到兩個基準(zhǔn)點的壓差，且兩個基準(zhǔn)點的壓差不受液體箱的液面高度影響，不受井下環(huán)境限制。
3、采用的微壓力傳感器反應(yīng)靈敏，精度高，安裝無方向限制，靈敏可靠。
4、連通管密封簡便，即使有輕微滲漏問題也不會影響測量精度。連通管路比較簡單，連接起來也比較方便，連接部分均可采用快速接頭，只要插接起來即可。
5、采用由單片機(jī)構(gòu)成的監(jiān)測儀進(jìn)行監(jiān)測，實現(xiàn)數(shù)據(jù)自動處理和顯示煤柱的壓縮量，實現(xiàn)報警等功能，且可記錄儲存一段時間內(nèi)的數(shù)據(jù)，方便用戶查找歷史信息。監(jiān)測儀可使用目前煤礦用的圍巖離層監(jiān)測報警儀。



圖1為本發(fā)明實施例的示意圖； 圖例說明1-液體箱，2-快速接頭，3-連通管，4-信號線，5-監(jiān)測儀，6-錨固頭，7-液腔，8-圓管殼，9-壓力傳感器，10-變送器，11-鉆孔，12-煤柱，13-電纜插座，14-防護(hù)管。

具體實施例方式 如圖1所示，本發(fā)明測量裝置包括兩個微壓力傳感裝置、液體箱1和由單片機(jī)組成的監(jiān)測儀5；微壓力傳感裝置結(jié)構(gòu)是在封閉的圓管殼8內(nèi)設(shè)有液腔7，液腔7液面處安裝有壓力傳感器9，壓力傳感器9連接一個變送器10，變送器10連接圓管殼體上的電纜插座13，兩個微壓力傳感裝置的液腔7通過圓管殼8上的快速接頭2和連通管3與液體箱1連通，兩個微壓力傳感裝置通過電纜插座13用信號線4與監(jiān)測儀5連接。
為了防止壓力傳感器9和變送器10損壞，將壓力傳感器9和變送器10安裝在防護(hù)管14中。
為了使微壓力傳感裝置便于固定在鉆孔11中，在它的頭部安裝有錨固頭6。
本發(fā)明測量方法如下 第一步在煤礦井下預(yù)留的煤柱12中打兩個高度不同的鉆孔11為基準(zhǔn)點，將微壓力傳感裝置安裝在兩個鉆孔11內(nèi)，微壓力傳感裝置的信號線4連接監(jiān)測儀5，將液體箱1置于高于基準(zhǔn)點位置，并通過連通管3與兩個微壓力傳感裝置的液腔7連通； 第二步在監(jiān)測儀5初始參數(shù)中輸入預(yù)留煤柱12的原始高度H，兩微壓力傳感裝置傳出的壓力信號經(jīng)監(jiān)測儀5數(shù)據(jù)采集與處理得出壓差，通過壓差自動計算出兩個基準(zhǔn)點之間的初始垂直距離h0；隨著時間的推移，煤柱12壓縮，監(jiān)測儀5又自動監(jiān)測出壓縮后兩個基準(zhǔn)點之間的垂直高度h1，從而自動計算出煤柱12壓縮前后兩個基準(zhǔn)點之間的垂直高度差⊿h＝h0-h1，根據(jù)公式⊿H＝(⊿h/h0)×H計算出煤柱12壓縮量⊿H。
權(quán)利要求
1、一種煤柱深部壓縮量精密測量裝置，其特征在于，它包括兩個微壓力傳感裝置、液體箱和由單片機(jī)組成的監(jiān)測儀；微壓力傳感裝置結(jié)構(gòu)是在封閉的圓管殼內(nèi)設(shè)有液腔，液腔液面處安裝有壓力傳感器，壓力傳感器連接一個變送器，變送器連接圓管殼體上的電纜插座，兩個微壓力傳感裝置的液腔通過連通管與液體箱連通，兩個微壓力傳感裝置通過電纜插座用信號線與監(jiān)測儀連接。
2、如權(quán)利要求1所述的煤柱深部壓縮量精密測量裝置，其特征在于，在微壓力傳感裝置的頭部安裝有錨固頭(6)。
3、一種用權(quán)利要求1或2所述的測量裝置精密測量煤柱深部壓縮量的方法，其特征在于，步驟如下
第一步在煤礦井下預(yù)留的煤柱中打兩個高度不同的鉆孔為基準(zhǔn)點，將微壓力傳感裝置安裝在兩個鉆孔內(nèi)，微壓力傳感裝置的信號線連接監(jiān)測儀，將液體箱置于高于基準(zhǔn)點位置，并通過連通管與兩個微壓力傳感裝置的液腔連通；
第二步在監(jiān)測儀初始參數(shù)中輸入預(yù)留煤柱的原始高度H，兩微壓力傳感裝置傳出的壓力信號經(jīng)監(jiān)測儀數(shù)據(jù)采集與處理得出壓差，通過壓差自動計算出兩個基準(zhǔn)點之間的初始垂直距離h0；隨著時間的推移，煤柱壓縮，監(jiān)測儀又自動監(jiān)測出壓縮后兩個基準(zhǔn)點之間的垂直高度h1，從而自動計算出煤柱壓縮前后兩個基準(zhǔn)點之間的垂直高度差根據(jù)公式計算出煤柱壓縮量
全文摘要
本發(fā)明公開了一種煤柱深部壓縮量精密測量方法和裝置，該裝置包括兩個微壓力傳感裝置、液體箱和由單片機(jī)組成的監(jiān)測儀；微壓力傳感裝置結(jié)構(gòu)是在封閉的圓管殼內(nèi)設(shè)有液腔，液腔液面處安裝有壓力傳感器，壓力傳感器連接一個變送器，變送器連接圓管殼體上的電纜插座，兩個微壓力傳感裝置的液腔通過連通管與液體箱連通，兩個微壓力傳感裝置通過電纜插座用信號線與監(jiān)測儀連接。本發(fā)明采用液體壓差測量方法和連通器原理可以準(zhǔn)確測量出兩個基準(zhǔn)點的高度差，從而計算出煤柱實際壓縮量，方法簡單，數(shù)據(jù)精確可靠。
文檔編號G01B13/00GK101545765SQ20091002016
公開日2009年9月30日 申請日期2009年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月26日
發(fā)明者閆相宏, 姚明遠(yuǎn), 王志洋, 李建中, 丹 鞠 申請人:山東省尤洛卡自動化裝備股份有限公司