[0039]為研究多煤層開采下11#工作面礦山壓力顯現(xiàn)規(guī)律，采用本發(fā)明進行實施。
[0040]首先布置測站，在采煤工作面前方50m軌道巷處布置第一測站，距第一測站30m處布置第二測站，距第二測站30m處布置第三測站，每個測站均朝向煤壁打鉆，安裝可回收式鉆孔應(yīng)力監(jiān)測裝置并采用本發(fā)明中提供的監(jiān)測方法進行監(jiān)測。
[0041]一種可回收式鉆孔應(yīng)力監(jiān)測裝置，包括鉆進裝置、與其輸入端相連的感應(yīng)裝置、夕卜部儲油裝置和外部存儲裝置；
[0042]所述鉆進裝置包括礦用地質(zhì)鉆機1、與其輸出端相連的鉆桿2和與鉆桿2內(nèi)螺紋相連的3根相拼接的探桿4;所述探桿4上等距設(shè)置有4個橢圓形漏孔5;
[0043]所述感應(yīng)裝置包括在橢圓形漏孔5內(nèi)設(shè)置的橢圓形液壓膠囊6;所述探桿4一側(cè)內(nèi)壁上設(shè)置有卡槽，卡槽內(nèi)安裝有液壓千斤頂8，液壓千斤頂8側(cè)表面設(shè)置有防止與探桿脫離的卡凸9，探桿卡槽內(nèi)設(shè)置有與卡凸9相對應(yīng)的固定塊17;液壓千斤頂8的頂端與液壓膠囊6外部的螺紋套件11相焊連;螺紋套件11內(nèi)部設(shè)置有感應(yīng)液壓膠囊6壓力的壓力傳感器12;
[0044]所述外部儲油裝置包括電動油栗站3和外部儲油器10;所述的電動油栗站3通過進油管路分別與液壓千斤頂8和液壓膠囊6相連;所述液壓千斤頂8和液壓膠囊6分別通過出油回路與外部儲油器10相連;所述的進油管路上設(shè)置有進油控制閥，出油回路上設(shè)置有單向出油控制閥；
[0045]所述外部存儲裝置為具有存儲記憶功能的數(shù)顯應(yīng)力表14，數(shù)顯應(yīng)力表14的輸入端與感應(yīng)裝置中的鉆桿2、探桿4和壓力傳感器12內(nèi)部的數(shù)據(jù)輸出線13相連。
[0046]漏孔5的相鄰間距為55cm。方便監(jiān)測數(shù)據(jù)變化。
[0047]漏孔5部位設(shè)置有防止液壓膠囊6滑脫的防脫箍7。高強度橡膠皮囊作為壓力傳感裝置，能夠及時捕捉變化的壓力，靈敏度高，監(jiān)測效果好。
[0048]—種可回收式鉆孔應(yīng)力監(jiān)測裝置的監(jiān)測方法，步驟如下:
[0049](1)組裝本監(jiān)測裝置，礦用地質(zhì)鉆機1將探桿4送入指定鉆孔深度處；
[0050](2)打開所有進油控制閥202和203，啟動電動油栗站3，液壓油通過液壓千斤頂進油管路15注入液壓千斤頂8，液壓千斤頂8帶動其頂部的液壓膠囊6從橢圓形漏孔中頂出；同時，向液壓膠囊6內(nèi)注入液壓油后，將壓力傳導到壓力傳感器12上，并通過數(shù)據(jù)輸出線13輸出到數(shù)顯應(yīng)力表14上顯示出來;待液壓膠囊6從橢圓形漏孔移出后，關(guān)閉液壓千斤頂進油管16上的進油控制閥202;同時觀察外部數(shù)顯應(yīng)力表14的數(shù)值變化，當壓力傳感器12傳導過來的壓力達到設(shè)定值3MPa時，關(guān)閉電動油栗站3，并同時關(guān)閉液壓膠囊進油管路15上的進油控制閥203，進入鉆孔應(yīng)力監(jiān)測狀態(tài)，并記錄數(shù)顯應(yīng)力表14數(shù)值變化；
[0051](3)待監(jiān)測結(jié)束，打開出油控制閥201和204，則液壓膠囊6和液壓千斤頂8內(nèi)的液壓油經(jīng)液壓膠囊輸油管線15和液壓千斤頂輸油管線16的出油回路流入外部儲油器10，液壓膠囊6隨液壓千斤頂8的回縮而退入探桿4內(nèi)，恢復原位；
[0052](4)控制礦用地質(zhì)鉆機1，將探桿4從鉆孔中移出，完成回收。
[0053]監(jiān)測結(jié)束后，根據(jù)采煤工作面的推進，從數(shù)顯應(yīng)力表14上顯示并記錄鉆孔應(yīng)力的變化情況，以工作面距監(jiān)測鉆孔距離為橫坐標，鉆孔應(yīng)力讀數(shù)為縱坐標，繪制二者關(guān)系曲線(如附圖6、7、8所示)進一步分析研究鉆孔應(yīng)力的變化情況。由圖可知:
[0054](1)工作面距測站超過45m時，煤柱內(nèi)的應(yīng)力基本保持穩(wěn)定；
[0055](2)距測站小于45m時，隨著工作面的推進，煤柱內(nèi)的應(yīng)力逐漸增大；
[0056](3)當距測站8-23m時，煤柱內(nèi)的應(yīng)力達到最大，隨后，煤柱內(nèi)的應(yīng)力逐漸減小。
[0057](4)由此可知，8709工作面超前支承壓力影響范圍為工作面前方0-45m，峰值位于工作面前方8-23m范圍內(nèi)。
[0058]當然，上述說明并非是對本發(fā)明的限制，本發(fā)明也并不僅限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明的實質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或停換，也應(yīng)屬于本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種可回收式鉆孔應(yīng)力監(jiān)測裝置，其特征在于，包括鉆進裝置、與其輸入端相連的感應(yīng)裝置、外部儲油裝置和外部存儲裝置； 所述鉆進裝置包括礦用地質(zhì)鉆機、與其輸出端相連的鉆桿和與鉆桿內(nèi)螺紋相連的若干根相拼接的探桿;所述探桿上等距設(shè)置有3-4個橢圓形漏孔； 所述感應(yīng)裝置包括在橢圓形漏孔內(nèi)設(shè)置的橢圓形液壓膠囊;所述探桿一側(cè)內(nèi)壁上設(shè)置有卡槽，卡槽內(nèi)安裝有液壓千斤頂，液壓千斤頂側(cè)表面設(shè)置有防止與探桿脫離的卡凸，探桿卡槽內(nèi)設(shè)置有與卡凸相對應(yīng)的固定塊;液壓千斤頂?shù)捻敹伺c液壓膠囊外部的螺紋套件相焊連;螺紋套件內(nèi)部設(shè)置有感應(yīng)液壓膠囊壓力的壓力傳感器； 所述外部儲油裝置包括電動油栗站和外部儲油器;所述的電動油栗站通過進油管路分別與液壓千斤頂和液壓膠囊相連;所述液壓千斤頂和液壓膠囊分別通過出油回路與外部儲油器相連;所述的進油管路上設(shè)置有進油控制閥，出油回路上設(shè)置有單向出油控制閥； 所述外部存儲裝置為具有存儲記憶功能的數(shù)顯應(yīng)力表，數(shù)顯應(yīng)力表的輸入端與感應(yīng)裝置中的鉆桿、探桿和壓力傳感器內(nèi)部的數(shù)據(jù)輸出線相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可回收式鉆孔應(yīng)力監(jiān)測裝置，其特征在于:所述漏孔的相鄰間距為50-55cmo3.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種可回收式鉆孔應(yīng)力監(jiān)測裝置，其特征在于:所述漏孔部位設(shè)置有防止液壓膠囊滑脫的防脫箍。4.一種權(quán)利要求1所述的可回收式鉆孔應(yīng)力監(jiān)測裝置的監(jiān)測方法，其特征在于以下步驟: (1)組裝本監(jiān)測裝置，礦用地質(zhì)鉆機將探桿送入指定鉆孔深度處； (2)打開所有進油控制閥，啟動電動油栗站，液壓油通過液壓千斤頂進油管路注入液壓千斤頂，液壓千斤頂帶動其頂部的液壓膠囊從橢圓形漏孔中頂出；同時，向液壓膠囊內(nèi)注入液壓油后，將壓力傳導到壓力傳感器上，并通過數(shù)據(jù)輸出線輸出到數(shù)顯應(yīng)力表上顯示出來;待液壓膠囊從橢圓形漏孔移出后，關(guān)閉液壓千斤頂進油管上的進油控制閥；同時觀察外部數(shù)顯應(yīng)力表的數(shù)值變化，當壓力傳感器傳導過來的壓力達到設(shè)定值Po時，關(guān)閉電動油栗站，并同時關(guān)閉液壓膠囊進油管路上的進油控制閥，進入鉆孔應(yīng)力監(jiān)測狀態(tài)，并記錄數(shù)顯應(yīng)力表數(shù)值變化； (3)待監(jiān)測結(jié)束，打開所有出油控制閥，則液壓膠囊和液壓千斤頂內(nèi)的液壓油經(jīng)出油回路流入外部儲油器，液壓膠囊隨液壓千斤頂?shù)幕乜s而退入探桿內(nèi)，恢復原位； (4)控制礦用地質(zhì)鉆機，將探桿從鉆孔中移出，完成回收。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種可回收式鉆孔應(yīng)力監(jiān)測裝置的監(jiān)測方法，其特征在于:所述步驟(2)中Ρο為2-3MPa。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種可回收式鉆孔應(yīng)力監(jiān)測裝置的監(jiān)測方法，其特征在于:監(jiān)測結(jié)束后，可根據(jù)采煤工作面的推進，從數(shù)顯應(yīng)力表上顯示并記錄鉆孔應(yīng)力的變化情況，以工作面距監(jiān)測鉆孔距離為橫坐標，鉆孔應(yīng)力讀數(shù)為縱坐標，繪制二者關(guān)系曲線，進一步分析研究鉆孔應(yīng)力的變化情況。
【專利摘要】本發(fā)明屬于礦山開采壓力監(jiān)測領(lǐng)域，具體涉及一種可回收式鉆孔應(yīng)力監(jiān)測裝置及監(jiān)測方法。裝置包括鉆進裝置、與其輸入端相連的感應(yīng)裝置、外部儲油裝置和外部存儲裝置；監(jiān)測方法步驟以下：組裝本監(jiān)測裝置，礦用地質(zhì)鉆機將探桿送入指定鉆孔深度處；打開所有進油控制閥，啟動電動油泵站，液壓油注入液壓千斤頂和液壓膠囊內(nèi)，液壓千斤頂帶動其頂部的液壓膠囊從橢圓形漏孔中頂出，關(guān)閉進油控制閥；當壓力達到設(shè)定值時，關(guān)閉電動油泵站，進入鉆孔應(yīng)力監(jiān)測狀態(tài)，并記錄數(shù)顯應(yīng)力表數(shù)值變化；待監(jiān)測結(jié)束，打開所有出油控制閥，液壓膠囊隨液壓千斤頂?shù)幕乜s而退入探桿內(nèi)，恢復原位；將探桿從鉆孔中移出，完成回收。
【IPC分類】G01L1/00
【公開號】CN105486431
【申請?zhí)枴緾N201511023996
【發(fā)明人】田成林, 譚云亮, 寧建國, 劉學生, 李廣波, 顧清恒, 史新帥
【申請人】山東科技大學
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2015年12月30日