【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及煤矿采掘
,尤其涉及一种煤层底板采动裂隙发育监测装置与方法。
技术介绍
煤层底板突水实质上是采动应力诱发底板隔水层变形、破坏、构造活化,在底板中形成一条或多条导水通道,诱发底板含水层中高承压水沿导水通道突入采掘空间的过程。22世纪90年代,煤科院西安分院提出底板突水是岩(底板砂页岩)、水(底板承压水)、应力(采动应力和地应力)共同作用的结果。采动矿压使底板隔水层出现一定深度的导水裂隙,降低了岩体强度,削弱了隔水性能,造成了底板渗流场重新分布,当承压水沿导水破裂进一步浸入时,岩体则因受水软化而导致裂缝继续扩展,直至两者相互作用的结果增强到底板岩体的最小主应力小于承压水水压时,便产生压裂扩容,发生突水。现有技术中没有能够很好监测,煤层底板裂隙发育,从而防止底板突水的监测设备。
技术实现思路
本专利技术主要是解决现有技术中所存在的技术问题,从而提供一种能够快速有效的监测煤层底板,并且能够快速响应,提醒工作人员有底板突水危险的煤层底板采动裂隙发育监测装置与方法。本专利技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的:本专利技术的一种煤层底板采动裂隙发育监测装置,包括在煤层底板上铺设的加固层,所述加固层上延巷道依次设置多个套管组件,所述套管组件穿过所述加固层穿入煤层底板中,所述套管组件包括管体和管体上的密封管盖,所述管体中安装有安装柱,所述安装柱底部设置有水压传感器和超声波探伤模块,所述管体侧壁上安装有纵向应力传感器和横向应力传感器,每个所述套管组件均与监测中心连接,所述监测中心包括控制模块、水压监测模块、裂隙探伤监测模块、应力监测模块、计时模块 ...
【技术保护点】
一种煤层底板采动裂隙发育监测装置,其特征在于:包括在煤层底板(1)上铺设的加固层(2),所述加固层(2)上延巷道(3)依次设置多个套管组件(4),所述套管组件(4)穿过所述加固层(2)穿入煤层底板(1)中,所述套管组件(4)包括管体(41)和管体(41)上的密封管盖(42),所述管体(41)中安装有安装柱(43),所述安装柱(43)底部设置有水压传感器(5)和超声波探伤模块(6),所述管体(41)侧壁上安装有纵向应力传感器(7)和横向应力传感器(8),每个所述套管组件(4)均与监测中心(9)连接,所述监测中心(9)包括控制模块(91)、水压监测模块(92)、裂隙探伤监测模块(93)、应力监测模块(94)、计时模块(95)、报警模块(96),所述水压监测模块(92)、裂隙探伤监测模块(93)、应力监测模块(94)、计时模块(95)、报警模块(96)均与所述控制模块(91)连接,所述水压监测模块(92)还与每个水压传感器(5)连接,所述裂隙探伤监测模块(93)与每个所述超声波探伤模块(6)连接,每个所述纵向应力传感器(7)、横向应力传感器(8)均与所述应力监测模块(94)连接。
【技术特征摘要】
1.一种煤层底板采动裂隙发育监测装置,其特征在于:包括在煤层底板(1)上铺设的加固层(2),所述加固层(2)上延巷道(3)依次设置多个套管组件(4),所述套管组件(4)穿过所述加固层(2)穿入煤层底板(1)中,所述套管组件(4)包括管体(41)和管体(41)上的密封管盖(42),所述管体(41)中安装有安装柱(43),所述安装柱(43)底部设置有水压传感器(5)和超声波探伤模块(6),所述管体(41)侧壁上安装有纵向应力传感器(7)和横向应力传感器(8),每个所述套管组件(4)均与监测中心(9)连接,所述监测中心(9)包括控制模块(91)、水压监测模块(92)、裂隙探伤监测模块(93)、应力监测模块(94)、计时模块(95)、报警模块(96),所述水压监测模块(92)、裂隙探伤监测模块(93)、应力监测模块(94)、计时模块(95)、报警模块(96)均与所述控制模块(91)连接,所述水压监测模块(92)还与每个水压传感器(5)连接,所述裂隙探伤监测模块(93)与每个所述超声波探伤模块(6)连接,每个所述纵向应力传感器(7)、横向应力传感器(8)均与所述应力监测模块(94)连接。2.根据权利要求1所述的煤层底板采动裂隙发育监测装置,其特征在于:所述安装柱(43)纵向开设有贯穿的抽水孔(431),所述抽水孔(431)上方安装有第一抽水接头(10),所述第一抽水接头(10)通过抽水软管(11)与密封管盖(42)上的第二抽水接头(12)连通,每个所述第二抽水接头(12)均通过一个第一抽水电控开关(13)与同一个抽水泵(14)连接,所述控制模块(91)还与抽水控制模块(97)连接,所述抽水控制模块(97)与每个所述第一抽水电控开关(13)连接,所述抽水控制模块(97)还与抽水泵(14)连接;并且所述安装柱(43)还纵向开设有贯穿的注浆孔(432),所述注浆孔(432)上方安装有第一注浆接头(15),所述第一注浆接头(15)通过注浆软管(16)与密封管盖(42)上的第二注浆接头(17)连通,每个所述第二注浆接头(17)均通过一个第一注浆电控开关(18)与同一个注浆泵(19)连接,所述控制模块(91)还与注浆控制模块(98)连接,所述注浆控制模块(98)与每个所述第一注浆电控开关(18)连接,所述注浆控制模块(98)还...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘伟韬,李光,马鹤,宋文成,孟祥喜,李敏,
申请(专利权)人:山东科技大学,
类型:发明
国别省市:山东;37
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