專利名稱：采煤工作面超前支承壓力監(jiān)測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種采煤工作面超前支承壓力監(jiān)測裝置，通過在采煤工作面前方 不同距離布置鉆孔應(yīng)力計，監(jiān)測煤體內(nèi)的應(yīng)力變化，從而實現(xiàn)監(jiān)測工作面前方支承壓力的 目的。
背景技術(shù)：
煤層進行開采后，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)力超過了工作面煤壁附近煤體的極限強度時，使得工作面附近的煤 巖發(fā)生破壞，并向采空區(qū)移動，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 形成一個應(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，對指導(dǎo)安全生產(chǎn) 有極其重要的作用。而目前針對工作面前方支承壓力的監(jiān)測方法，大多采用間接的方法，如觀察巷道頂 底板移近量、觀測工作面前方裂隙發(fā)育等方法。而現(xiàn)在采用油壓枕進行直接觀察時，往往會 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)中存在的問題， 我們有必要設(shè)計一種準確性較高的監(jiān)測工作面超前支承壓力的裝置，以實現(xiàn)對生產(chǎn)的指導(dǎo)。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種準確性較高的采煤工作面超前支承壓力監(jiān)測裝置。為了實現(xiàn)上述目的，本實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)測裝置，它包括裝有KSE-III型鋼弦記錄系統(tǒng) 軟件的主機、采集儀、井下分站和鉆孔應(yīng)力計，該鉆孔應(yīng)力計設(shè)置在煤體中，該井下分站通 過電纜與該鉆孔應(yīng)力計的壓力傳感器連接，該主機通過所述采集儀與該井下分站進行數(shù)據(jù) 傳輸。所述鉆孔應(yīng)力計內(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)力計的個數(shù)不超過8個本實用新型的有益效果本實用新型所得到的采煤工作面超前支承壓力監(jiān)測裝 置，用于監(jiān)測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)力計的數(shù)據(jù)變 化，同時布置多個鉆孔應(yīng)力計可以實現(xiàn)對工作面前方進行全面的煤體應(yīng)力數(shù)據(jù)收集，通過 對各個監(jiān)測點之間的數(shù)據(jù)進行關(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為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，一種采煤工作面超前支承壓力監(jiān)測裝置，它包括裝有KSE-III型鋼弦記錄系統(tǒng)軟件的主機1、采集儀2、井下分站3和鉆孔應(yīng)力計4，鉆孔應(yīng)力計4設(shè)置在煤體 中，井下分站3通過電纜與鉆孔應(yīng)力計4的壓力傳感器連接，主機1通過采集儀2與井下分 站3進行數(shù)據(jù)傳輸。主機1是用來存儲井下分站監(jiān)測的數(shù)據(jù)，并將其進行處理，轉(zhuǎn)化成可視的應(yīng)力變 化曲線。主機1包括數(shù)據(jù)接收裝置，數(shù)據(jù)存儲裝置和數(shù)據(jù)處理軟件，通過裝有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 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是用來將井下分站3中監(jiān)測到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到主機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)測節(jié)點，每個 井下分站3上最多連接8個鉆孔應(yīng)力計4，其作用是用于記錄并存儲鉆孔應(yīng)力計監(jiān)測的數(shù) 據(jù)。井下分站3通過充電干電池進行供電，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4是放置在工作面前方煤體中，當巖層擠壓鉆孔應(yīng)力計4時，該鉆孔應(yīng) 力計的壓力傳感器產(chǎn)生壓力信號，通過電纜傳至井下分站3進行保存。鉆孔應(yīng)力計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1中。鉆孔應(yīng)力計的安裝位置根據(jù)工作面情況進行布置。其安裝方法首先在監(jiān)測地點 施工鉆孔，孔深根據(jù)設(shè)計確定。鉆孔施工完后，最好盡快安裝鉆孔應(yīng)力計，防止塌孔。安裝 時，利用安裝桿將鉆孔應(yīng)力計頂入孔底，同時要注意安裝桿上的方向標示，讓鉆孔應(yīng)力計始 終保持垂直方向。到達孔底后，采用手動油泵進行注油加壓，到壓力達到:T5MPa時，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。使用采集儀對井下分站的數(shù)據(jù)進行采集，然后傳入主機內(nèi)，通過KSE-III型鋼弦 記錄系統(tǒng)軟件進行分析，得到每個鉆孔應(yīng)力計監(jiān)測到的應(yīng)力變化曲線，通過關(guān)鍵不同鉆孔 應(yīng)力計的位置，進而得到工作面前方支承壓力的分布情況。以上為本實用新型的較佳實施例以及設(shè)計圖式，上述較佳實施例以及設(shè)計圖式僅 是舉例說明，并非用于限制本實用新型的權(quán)利范圍，凡以均等的技術(shù)手段、或為本申請專利 范圍所涵蓋的權(quán)利范圍而實施者，均不脫離本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種采煤工作面超前支承壓力監(jiān)測裝置，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、采集儀、井下分站和鉆孔應(yīng)力計，該鉆孔應(yīng)力計設(shè)置在煤體中，該井 下分站通過電纜與該鉆孔應(yīng)力計的壓力傳感器連接，該主機通過所述采集儀與該井下分站 進行數(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)測裝置，其特征在于所述鉆孔 應(yīng)力計內(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)力計的個數(shù)不超過8個。
專利摘要本實用新型公開了一種采煤工作面超前支承壓力監(jiān)測裝置，它包括裝有KSE-III型鋼弦記錄系統(tǒng)軟件的主機、采集儀、井下分站和鉆孔應(yīng)力計，該鉆孔應(yīng)力計設(shè)置在煤體中，該井下分站通過電纜與該鉆孔應(yīng)力計的壓力傳感器連接，該主機通過采集儀與該井下分站進行數(shù)據(jù)傳輸。用于監(jiān)測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)力計的數(shù)據(jù)變化，同時布置多個鉆孔應(yīng)力計可以實現(xiàn)對工作面前方進行全面的煤體應(yīng)力數(shù)據(jù)收集，通過對各個監(jiān)測點之間的數(shù)據(jù)進行關(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E21B47/06GK201857953SQ201020586780
公開日2011年6月8日 申請日期2010年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月2日
發(fā)明者崔樹江, 楊銳明, 毛德兵, 王繼, 秦子晗, 范屹東, 藍航, 許鴻雁, 馬長樂 申請人:天地科技股份有限公司, 山西潞安環(huán)保能源開發(fā)股份有限公司