一種煤層底板采動裂隙發(fā)育監(jiān)測裝置與方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種煤層底板采動裂隙發(fā)育監(jiān)測裝置與方法，該裝置包括在煤層底板上鋪設(shè)的加固層，加固層上延巷道依次設(shè)置多個套管組件，套管組件穿過加固層穿入煤層底板中，套管組件包括管體和管體上的密封管蓋，管體中安裝有安裝柱，安裝柱底部設(shè)置有水壓傳感器和超聲波探傷模塊，管體側(cè)壁上安裝有縱向應(yīng)力傳感器和橫向應(yīng)力傳感器，每個套管組件均與監(jiān)測中心連接，監(jiān)測中心包括控制模塊、水壓監(jiān)測模塊、裂隙探傷監(jiān)測模塊、應(yīng)力監(jiān)測模塊、計時模塊、報警模塊。本發(fā)明中水壓、裂隙和應(yīng)力共同傳遞給監(jiān)測中心以后，由監(jiān)測中心判斷煤層底板中是否有突水危險從而能夠快速響應(yīng)。
【專利說明】
一種煤層底板采動裂隙發(fā)育監(jiān)測裝置與方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及煤礦采掘技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種煤層底板采動裂隙發(fā)育監(jiān)測裝置與方法。
【背景技術(shù)】
[0002]煤層底板突水實質(zhì)上是采動應(yīng)力誘發(fā)底板隔水層變形、破壞、構(gòu)造活化，在底板中形成一條或多條導(dǎo)水通道，誘發(fā)底板含水層中高承壓水沿導(dǎo)水通道突入采掘空間的過程。
[0003]22世紀(jì)90年代，煤科院西安分院提出底板突水是巖(底板砂頁巖)、水(底板承壓水)、應(yīng)力(采動應(yīng)力和地應(yīng)力)共同作用的結(jié)果。采動礦壓使底板隔水層出現(xiàn)一定深度的導(dǎo)水裂隙，降低了巖體強度，削弱了隔水性能，造成了底板滲流場重新分布，當(dāng)承壓水沿導(dǎo)水破裂進(jìn)一步浸入時，巖體則因受水軟化而導(dǎo)致裂縫繼續(xù)擴(kuò)展，直至兩者相互作用的結(jié)果增強到底板巖體的最小主應(yīng)力小于承壓水水壓時，便產(chǎn)生壓裂擴(kuò)容，發(fā)生突水。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中沒有能夠很好監(jiān)測，煤層底板裂隙發(fā)育，從而防止底板突水的監(jiān)測設(shè)備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明主要是解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的技術(shù)問題，從而提供一種能夠快速有效的監(jiān)測煤層底板，并且能夠快速響應(yīng)，提醒工作人員有底板突水危險的煤層底板采動裂隙發(fā)育監(jiān)測裝置與方法。
[0006]本發(fā)明的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的:
[0007]本發(fā)明的一種煤層底板采動裂隙發(fā)育監(jiān)測裝置，包括在煤層底板上鋪設(shè)的加固層，所述加固層上延巷道依次設(shè)置多個套管組件，所述套管組件穿過所述加固層穿入煤層底板中，所述套管組件包括管體和管體上的密封管蓋，所述管體中安裝有安裝柱，所述安裝柱底部設(shè)置有水壓傳感器和超聲波探傷模塊，所述管體側(cè)壁上安裝有縱向應(yīng)力傳感器和橫向應(yīng)力傳感器，每個所述套管組件均與監(jiān)測中心連接，所述監(jiān)測中心包括控制模塊、水壓監(jiān)測模塊、裂隙探傷監(jiān)測模塊、應(yīng)力監(jiān)測模塊、計時模塊、報警模塊，所述水壓監(jiān)測模塊、裂隙探傷監(jiān)測模塊、應(yīng)力監(jiān)測模塊、計時模塊、報警模塊均與所述控制模塊連接，所述水壓監(jiān)測模塊還與每個水壓傳感器連接，所述裂隙探傷監(jiān)測模塊與每個所述超聲波探傷模塊連接，每個所述縱向應(yīng)力傳感器、橫向應(yīng)力傳感器均與所述應(yīng)力監(jiān)測模塊連接。
[0008]進(jìn)一步地，所述安裝柱縱向開設(shè)有貫穿的抽水孔，所述抽水孔上方安裝有第一抽水接頭，所述第一抽水接頭通過抽水軟管與密封管蓋上的第二抽水接頭連通，每個所述第二抽水接頭均通過一個第一抽水電控開關(guān)與同一個抽水栗連接，所述控制模塊還與抽水控制模塊連接，所述抽水控制模塊與每個所述第一抽水電控開關(guān)連接，所述抽水控制模塊還與抽水栗連接。
[0009]進(jìn)一步地，所述安裝柱縱向開設(shè)有貫穿的注漿孔，所述注漿孔上方安裝有第一注漿接頭，所述第一注漿接頭通過注漿軟管與密封管蓋上的第二注漿接頭連通，每個所述第二注漿接頭均通過一個第一注漿電控開關(guān)與同一個注漿栗連接，所述控制模塊還與注漿控制模塊連接，所述注漿控制模塊與每個所述第一注漿電控開關(guān)連接，所述注漿控制模塊還與注漿栗連接。
[0010]進(jìn)一步地，所述安裝柱底部設(shè)置有總出口，所述注漿孔和所述抽水孔通過電控三向閥與所述總出口連通，所述電控三向閥分別與抽水控制模塊、注漿控制模塊連接。
[0011]進(jìn)一步地，所述安裝柱與所述管體上端之間還設(shè)置有下壓裝置。
[0012]進(jìn)一步地，所述下壓裝置包括設(shè)置在所述安裝柱與密封管蓋之間的壓縮彈簧。
[0013]進(jìn)一步地，所述下壓裝置包括設(shè)置在所述密封管蓋上的注水接頭，所述密封管蓋與所述安裝柱之間的空間與所述注水接頭連通，所述注水接頭與注水電控開關(guān)連接，每個所述注水電控開關(guān)均通過同一個調(diào)壓裝置后與注水栗連接，所述調(diào)壓裝置通過調(diào)壓模塊與控制模塊連接，所述調(diào)壓模塊還與所述注水栗連接。
[0014]進(jìn)一步地，本發(fā)明還提出一種監(jiān)測方法，其利用了如上所述的監(jiān)測裝置，其特征在于:包括以下步驟:S1、采掘工作面煤層底板(I)中的巖樣；S2、將巖樣通過巖石伺服系統(tǒng)
(24)進(jìn)行單軸壓縮試驗和常規(guī)三軸壓縮試驗;S3、將獲取的式樣數(shù)據(jù)發(fā)送給監(jiān)測中心(9);
S4、監(jiān)測中心(9)計算煤層底板(I)中額定水壓、額定應(yīng)力、額定裂隙尺寸;S5、監(jiān)測中心(9)監(jiān)測煤層底板(I)中的水壓、應(yīng)力、裂隙尺寸;S6、當(dāng)水壓大于額定水壓，或應(yīng)力大于額定應(yīng)力，或裂隙尺寸大于額定裂隙尺寸時報警。
[0015]根據(jù)權(quán)利要求6所述的煤層底板采動裂隙發(fā)育的監(jiān)測方法，其特征在于:所述步驟S5中，監(jiān)測中心生成煤層底板的三維圖形，并且導(dǎo)入探傷的裂隙，同時在裂隙中輸入水壓應(yīng)力，通過有限元分析煤層底板的受力分布圖。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于:通過在加固層上依次安裝有多個套管組件，并且每個套管組件均穿過加固層后穿入煤層底板中，在每個套管組件上安裝水壓傳感器、超聲波探傷模塊、縱向應(yīng)力傳感器和橫向應(yīng)力傳感器，水壓傳感器用于監(jiān)測煤層底板中溢水壓力，而超聲波探傷模塊用于監(jiān)測每個套管組件附近煤層底板中的裂隙，而縱向應(yīng)力傳感器和橫向應(yīng)力傳感器共同監(jiān)測煤層底板所受到的應(yīng)力，水壓、裂隙和應(yīng)力共同傳遞給監(jiān)測中心以后，由監(jiān)測中心判斷煤層底板中是否有突水危險從而能夠快速響應(yīng)?，F(xiàn)有技術(shù)中具有突水的檢測技術(shù)的表述，但是缺乏成型的專用突水警告設(shè)備，更沒有如本申請這般全面的進(jìn)行多種指標(biāo)的突水檢測的設(shè)備，這主要因為突水的判斷本身比較復(fù)雜，要判斷突水趨勢也需要多方面數(shù)據(jù)支持，本發(fā)明的設(shè)備能及時提供綜合信息，為專業(yè)人員對于突水趨勢的分析研判能夠提供最大程度的幫助，通過本發(fā)明的設(shè)備一次性得到水壓、超聲波、縱向應(yīng)力、橫向應(yīng)力的數(shù)據(jù)后，可以互相對照，排出疑似情況和假警報，為科學(xué)決策提供最大限度的監(jiān)測數(shù)據(jù)作為判斷依據(jù)?，F(xiàn)有技術(shù)中的監(jiān)測方法多沒有成型裝置，或者裝置以單一手段進(jìn)行評測，結(jié)果是否可信，是否依據(jù)單一結(jié)果進(jìn)行煤層的介入，往往難以判斷，則本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具備突出的實質(zhì)性特點和顯著地進(jìn)步。
【附圖說明】
[0017]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0018]圖1是本發(fā)明的煤層底板采動裂隙發(fā)育監(jiān)測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是本發(fā)明的套管組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3是本發(fā)明的優(yōu)選實施例中套管組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖4是本發(fā)明的煤層底板采動裂隙發(fā)育監(jiān)測裝置的控制原理圖；
[0022]圖5是本發(fā)明的煤層底板采動裂隙發(fā)育監(jiān)測裝置的監(jiān)測方法。
[0023]附圖標(biāo)記說明:1、煤層底板;2、加固層，3、巷道;4、套管組件;5、水壓傳感器;6、超聲波探傷模塊;7、縱向應(yīng)力傳感器;8、橫向應(yīng)力傳感器;9、監(jiān)測中心；1、第一抽水接頭；11、抽水軟管，12、第二抽水接頭；13、第一抽水電控開關(guān)，14、抽水栗，15、第一注漿接頭，16、注漿軟管，17、第二注漿接頭，18、第一注漿電控開關(guān)，19、注漿栗，20、電控三向閥，21、注水電控開，22、調(diào)壓裝置，23、注水栗，24、巖石伺服系統(tǒng)，25、下壓裝置，26、注水接頭，41、管體，42、密封管蓋，43、安裝柱，91、控制模塊，92、水壓監(jiān)測模塊，93、裂隙探傷監(jiān)測模塊，94、應(yīng)力監(jiān)測模塊，95、計時模塊，96、報警模塊，97、抽水控制模塊，98、注漿控制模塊，99、調(diào)壓模塊，100、三維生成模塊，11、信息收發(fā)模塊，431、抽水孔，432、注漿孔，433、總出口。
【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。
[0025]參閱圖1、圖2、圖4所示，本發(fā)明提供的一種煤層底板采動裂隙發(fā)育監(jiān)測裝置，包括在煤層底板I上鋪設(shè)的加固層2，加固層2上延巷道3依次設(shè)置多個套管組件4，套管組件4穿過加固層2穿入煤層底板I中，套管組件4包括管體41和管體41上的密封管蓋42，管體41中安裝有安裝柱43，安裝柱43底部設(shè)置有水壓傳感器5和超聲波探傷模塊6，管體41側(cè)壁上安裝有縱向應(yīng)力傳感器7和橫向應(yīng)力傳感器8，每個套管組件4均與監(jiān)測中心9連接，監(jiān)測中心9包括控制模塊91、水壓監(jiān)測模塊92、裂隙探傷監(jiān)測模塊93、應(yīng)力監(jiān)測模塊94、計時模塊95、報警模塊96，水壓監(jiān)測模塊92、裂隙探傷監(jiān)測模塊93、應(yīng)力監(jiān)測模塊94、計時模塊95、報警模塊96均與控制模塊91連接，水壓監(jiān)測模塊92還與每個水壓傳感器5連接，裂隙探傷監(jiān)測模塊93與每個超聲波探傷模塊6連接，每個縱向應(yīng)力傳感器7、橫向應(yīng)力傳感器8均與應(yīng)力監(jiān)測模塊94連接。通過在加固層2上依次安裝有多個套管組件4，并且每個套管組件4均穿過加固層2后穿入煤層底板I中，方便延整個巷道3底部的煤層底板I監(jiān)測，在每個套管組件4上安裝水壓傳感器5、超聲波探傷模塊6、縱向應(yīng)力傳感器7和橫向應(yīng)力傳感器8，水壓傳感器5用于監(jiān)測煤層底板I中溢水壓力，而超聲波探傷模塊6用于監(jiān)測每個套管組件4附近煤層底板中的裂隙，而縱向應(yīng)力傳感器7和橫向應(yīng)力傳感器8共同監(jiān)測煤層底板I所受到的應(yīng)力，水壓、裂隙和應(yīng)力共同傳遞給監(jiān)測中心9以后，由監(jiān)測中心9判斷煤層底板I中是否有突水危險從而能夠快速響應(yīng)。
[0026]在本實施例中，安裝柱43縱向開設(shè)有貫穿的抽水孔431，抽水孔431上方安裝有第一抽水接頭10，第一抽水接頭10通過抽水軟管11與密封管蓋42上的第二抽水接頭12連通，每個第二抽水接頭12均通過一個第一抽水電控開關(guān)13與同一個抽水栗14連接，控制模塊91還與抽水控制模塊97連接，抽水控制模塊97與每個第一抽水電控開關(guān)13連接，抽水控制模塊97還與抽水栗14連接。當(dāng)煤層底板I中有溢水，并且水壓監(jiān)測模塊92監(jiān)測到溢水水壓較大時，控制模塊91通過抽水控制模塊97控制抽水栗14啟動，同時打開對應(yīng)的第一抽水電控開關(guān)13，抽水栗14可以將溢水水壓較大的套管組件4底部的水抽出。防止突水。
[0027]安裝柱43縱向開設(shè)有貫穿的注漿孔432，注漿孔432上方安裝有第一注漿接頭15，第一注漿接頭15通過注漿軟管16與密封管蓋42上的第二注漿接頭17連通，每個第二注漿接頭17均通過一個第一注漿電控開關(guān)18與同一個注漿栗19連接，控制模塊91還與注漿控制模塊98連接，注漿控制模塊98與每個第一注漿電控開關(guān)18連接，注漿控制模塊98還與注漿栗19連接。當(dāng)超聲波探傷模塊6監(jiān)測到套管組件4附近的孔隙較多較大時，控制模塊91通過注漿控制模塊98控制注漿栗19啟動，通過注漿孔432向?qū)?yīng)的套管組件4底部注漿，填充孔隙。防止裂隙進(jìn)一步擴(kuò)大，損壞煤層底板強度。
[0028]為了方便反沖洗注漿孔432，安裝柱43底部設(shè)置有總出口433，注漿孔432和抽水孔431通過電控三向閥20與總出口 433連通，電控三向閥20分別與抽水控制模塊97、注漿控制模塊98連接。當(dāng)需要抽水時，電控三向閥20將抽水孔431與總出口 433連通，注漿孔432截止，當(dāng)需要注漿是，電控三向閥20將注漿孔432與總出口 433連通，抽水孔431截止，當(dāng)需要反沖洗注漿孔432時，電控三向閥20將抽水孔432與注漿孔433連通，總出口433截止，向抽水孔432中注水，水流從注漿孔433中返回沖洗注漿孔433。
[0029]為了方便在注漿后，漿液在孔隙中能夠有一定的預(yù)壓力，安裝柱43與管體41上端之間還設(shè)置有下壓裝置25。下壓裝置25可以是設(shè)置在安裝柱43與密封管蓋42之間的壓縮彈簧。通過壓縮彈簧將安裝柱43下壓，從而壓緊套管組件4下方的漿液。
[0030]參閱圖3所示，在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，下壓裝置25包括設(shè)置在密封管蓋42上的注水接頭26，密封管蓋42與安裝柱43之間的空間與注水接頭26連通，注水接頭26與注水電控開關(guān)21連接，每個注水電控開關(guān)21均通過同一個調(diào)壓裝置22后與注水栗23連接，調(diào)壓裝置22通過調(diào)壓模塊99與控制模塊91連接，調(diào)壓模塊99還與所述注水栗23連接。由于使用壓縮彈簧提供漿液的預(yù)壓力時壓力不方便調(diào)節(jié)，通過在密封管蓋42上安裝注水接頭26，方便通過水壓來提供預(yù)壓力，調(diào)節(jié)方便。
[0031]優(yōu)選的，監(jiān)測中心9還包括與控制模塊91連接的三維生成模塊100、信息收發(fā)模塊101，信息收發(fā)模塊101與巖石伺服系統(tǒng)24連接，巖石伺服系統(tǒng)24共用于對煤層底板I中的灰?guī)r與泥巖兩種典型巖性的巖石進(jìn)行單軸壓縮試驗和常規(guī)三軸壓縮試驗。三維生成模塊100用于生成煤層底板I和內(nèi)部孔隙的三維模型，而巖石伺服系統(tǒng)24可以通過壓縮實驗監(jiān)測煤層底板上巖層的應(yīng)力數(shù)據(jù)，該應(yīng)力數(shù)據(jù)可以直接通過信息收發(fā)模塊101傳遞給監(jiān)測中心9，監(jiān)測中心方便對監(jiān)測到的數(shù)據(jù)集中計算。該巖石伺服系統(tǒng)24可以是MTS816.03巖石伺服系統(tǒng)。
[0032]參閱圖5所示，本發(fā)明還提供一種煤層底板采動裂隙發(fā)育監(jiān)測裝置的監(jiān)測方法，包括以下步驟:
[0033]S1、采掘工作面煤層底板I中的巖樣；
[0034]S2、將巖樣通過巖石伺服系統(tǒng)24進(jìn)行單軸壓縮試驗和常規(guī)三軸壓縮試驗；
[0035]S3、將獲取的式樣數(shù)據(jù)發(fā)送給監(jiān)測中心9;
[0036]S4、監(jiān)測中心9計算煤層底板I中額定水壓、額定應(yīng)力、額定裂隙尺寸；
[0037]S5、監(jiān)測中心9監(jiān)測煤層底板I中的水壓、應(yīng)力、裂隙尺寸；
[0038]S6、當(dāng)水壓大于額定水壓，或應(yīng)力大于額定應(yīng)力，或裂隙尺寸大于額定裂隙尺寸時報警。
[0039]在現(xiàn)場鉆孔取芯獲得巖樣后立即封蠟，以保證與現(xiàn)場相同的濕度和含水率，運抵實驗室后加工成標(biāo)準(zhǔn)巖石試件根據(jù)具體試驗。根據(jù)具體實驗需要，加工后的標(biāo)準(zhǔn)巖石試樣為圓柱體，其平整度、垂直度均達(dá)到巖石試驗規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。將檢測過后的參數(shù)輸送至監(jiān)測中心9，監(jiān)測中心同時監(jiān)測煤層底板中的水壓、應(yīng)力和裂隙尺寸，在參數(shù)超標(biāo)時進(jìn)行報警或采取應(yīng)對措施。
[0040]優(yōu)選的，所述步驟S5中，監(jiān)測中心9生成煤層底板的三維圖形，并且導(dǎo)入探傷的裂隙，同時在裂隙中輸入水壓應(yīng)力，通過有限元分析煤層底板I的受力分布圖。通過生成煤層底板I和裂隙的三維模型，導(dǎo)入水壓和巖石受到的應(yīng)力即可分析煤層底板的應(yīng)力分布。
[0041]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所限定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項】
1.一種煤層底板采動裂隙發(fā)育監(jiān)測裝置，其特征在于:包括在煤層底板(I)上鋪設(shè)的加固層(2)，所述加固層(2)上延巷道(3)依次設(shè)置多個套管組件(4)，所述套管組件(4)穿過所述加固層(2)穿入煤層底板(I)中，所述套管組件(4)包括管體(41)和管體(41)上的密封管蓋(42)，所述管體(41)中安裝有安裝柱(43)，所述安裝柱(43)底部設(shè)置有水壓傳感器(5)和超聲波探傷模塊(6)，所述管體(41)側(cè)壁上安裝有縱向應(yīng)力傳感器(7)和橫向應(yīng)力傳感器(8)，每個所述套管組件(4)均與監(jiān)測中心(9)連接，所述監(jiān)測中心(9)包括控制模塊(91)、水壓監(jiān)測模塊(92)、裂隙探傷監(jiān)測模塊(93)、應(yīng)力監(jiān)測模塊(94)、計時模塊(95)、報警模塊(96)，所述水壓監(jiān)測模塊(92)、裂隙探傷監(jiān)測模塊(93)、應(yīng)力監(jiān)測模塊(94)、計時模塊(95)、報警模塊(96)均與所述控制模塊(91)連接，所述水壓監(jiān)測模塊(92)還與每個水壓傳感器(5)連接，所述裂隙探傷監(jiān)測模塊(93)與每個所述超聲波探傷模塊(6)連接，每個所述縱向應(yīng)力傳感器(7)、橫向應(yīng)力傳感器(8)均與所述應(yīng)力監(jiān)測模塊(94)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤層底板采動裂隙發(fā)育監(jiān)測裝置，其特征在于:所述安裝柱(43)縱向開設(shè)有貫穿的抽水孔(431)，所述抽水孔(431)上方安裝有第一抽水接頭(10)，所述第一抽水接頭(10)通過抽水軟管(I I)與密封管蓋(42)上的第二抽水接頭(12)連通，每個所述第二抽水接頭(12)均通過一個第一抽水電控開關(guān)(13)與同一個抽水栗(14)連接，所述控制模塊(91)還與抽水控制模塊(97)連接，所述抽水控制模塊(97)與每個所述第一抽水電控開關(guān)(13)連接，所述抽水控制模塊(97)還與抽水栗(14)連接； 并且所述安裝柱(43)還縱向開設(shè)有貫穿的注漿孔(432)，所述注漿孔(432)上方安裝有第一注漿接頭(15)，所述第一注漿接頭(15)通過注漿軟管(16)與密封管蓋(42)上的第二注漿接頭(17)連通，每個所述第二注漿接頭(17)均通過一個第一注漿電控開關(guān)(I 8)與同一個注漿栗(19)連接，所述控制模塊(91)還與注漿控制模塊(98)連接，所述注漿控制模塊(98)與每個所述第一注漿電控開關(guān)(18)連接，所述注漿控制模塊(98)還與注漿栗(19)連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的煤層底板采動裂隙發(fā)育監(jiān)測裝置，其特征在于:所述安裝柱(43)底部設(shè)置有總出口(433)，所述注漿孔(432)和所述抽水孔(431)通過電控三向閥(20)與所述總出口( 433)連通，所述電控三向閥(20)分別與抽水控制模塊(97)、注漿控制模塊(98)連接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的煤層底板采動裂隙發(fā)育監(jiān)測裝置，其特征在于:所述安裝柱(43)與所述管體(41)上端之間還設(shè)置有下壓裝置(25); 所述下壓裝置(25)包括設(shè)置在所述安裝柱(43)與密封管蓋(42)之間的壓縮彈簧;所述下壓裝置(25)還包括設(shè)置在所述密封管蓋(42)上的注水接頭(26)，所述密封管蓋(42)與所述安裝柱(43)之間的空間與所述注水接頭(26)連通，所述注水接頭(26)與注水電控開關(guān)(21)連接，每個所述注水電控開關(guān)(21)均通過同一個調(diào)壓裝置(22)后與注水栗(23)連接，所述調(diào)壓裝置(22)通過調(diào)壓模塊(99)與控制模塊(91)連接，所述調(diào)壓模塊(99)還與所述注水栗(23)連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤層底板采動裂隙發(fā)育監(jiān)測裝置，其特征在于:所述監(jiān)測中心(9)還包括與所述控制模塊(91)連接的三維生成模塊(100)、信息收發(fā)模塊(101)，所述信息收發(fā)模塊(101)與巖石伺服系統(tǒng)(24)連接，所述巖石伺服系統(tǒng)(24)共用于對煤層底板(I)中的灰?guī)r與泥巖兩種典型巖性的巖石進(jìn)行單軸壓縮試驗和常規(guī)三軸壓縮試驗。6.—種煤層底板采動裂隙發(fā)育的監(jiān)測方法，其利用權(quán)利要求5所述的煤層底板采動裂隙發(fā)育監(jiān)測裝置進(jìn)行，其特征在于:包括以下步驟: 51、采掘工作面煤層底板(I)中的巖樣； 52、將巖樣通過巖石伺服系統(tǒng)(24)進(jìn)行單軸壓縮試驗和常規(guī)三軸壓縮試驗； 53、將獲取的式樣數(shù)據(jù)發(fā)送給監(jiān)測中心(9); 54、監(jiān)測中心(9)計算煤層底板(I)中額定水壓、額定應(yīng)力、額定裂隙尺寸； 55、監(jiān)測中心(9)監(jiān)測煤層底板(I)中的水壓、應(yīng)力、裂隙尺寸； 56、當(dāng)水壓大于額定水壓，或應(yīng)力大于額定應(yīng)力，或裂隙尺寸大于額定裂隙尺寸時報塾目ο7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的煤層底板采動裂隙發(fā)育的監(jiān)測方法，其特征在于:所述步驟S5中，監(jiān)測中心生成煤層底板的三維圖形，并且導(dǎo)入探傷的裂隙，同時在裂隙中輸入水壓應(yīng)力，通過有限元分析煤層底板的受力分布圖。
【文檔編號】G01D21/02GK106093195SQ201610392359
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月6日 公開號201610392359.7, CN 106093195 A, CN 106093195A, CN 201610392359, CN-A-106093195, CN106093195 A, CN106093195A, CN201610392359, CN201610392359.7
【發(fā)明人】劉偉韜, 李光, 馬鶴, 宋文成, 孟祥喜, 李敏
【申請人】山東科技大學(xué)