The utility model discloses a strain monitoring system for underground rock strata. The system has high accuracy, good real-time, high reliability, high monitoring depth and large range. The system includes: anchor rod, the side wall of the bolt is opened with a tank along the length direction of the anchor; it is set in the tank and fixed with the fixed material with the anchor. A coaxial cable strain sensor, in which the anchor with a coaxial cable strain sensor is inserted into the rock layer at the corresponding monitoring position along the thickness of the measured rock layer; a data acquisition device connected with a coaxial cable strain sensor is used to transmit the monitoring signal to the strain sensor of the coaxial cable. And receive the reflected signal from the strain sensor of the coaxial cable, and generate the monitoring data according to the reflected signal; the communication device, the data processing device, the data processing device communicate with the data acquisition device through the communication device to obtain the monitoring data, and process the monitoring data to get the strain of the rock layer to be measured. Status.
【技术实现步骤摘要】
地下岩层应变监测系统
本技术涉及岩层监测
,特别涉及一种地下岩层应变监测系统。
技术介绍
近年来,我国煤炭开采逐渐转移到内蒙、新疆地区等西部地区,且开采强度越来越大。与传统煤矿开采不同的是,西部地区的开采煤层埋藏浅、基岩薄,具有厚风积沙赋存条件,因此,大工作面、大采高开采会导致大范围顶板切落。顶板岩层破坏所形成的裂隙通道会导致突水或突水溃沙,致使地下水流失,造成地表植被死亡、草地沙漠化等生态环境问题。因此有必要监测和研究浅埋综采工作面顶板岩层切落特征及规律,防止岩层切落造成人员伤亡及环境破坏。目前我国对桥梁、管道、隧道等的应变监测多采用电阻应变计、振弦式应变计等来监测顶板形变,但这些应变传感器的测试量程比较低(一般小于2%),多为局部监测,对于大型民用设施不能反映其整体的应变情况;采用光纤光栅传感器,系统造价较高,且光纤光栅传感器应变范围小,易被拉断;采用钢绞线来监测西部地区的岩层切落时,钻孔因地层错落会变形严重,造成钢缆塞死,使监测失真失效。
技术实现思路
本技术旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此,本技术的一个目的在于提出一种地下岩层应变监测系统,能够有效地对待测岩层的应变状况进行监测,准确性高、实时性好、可靠性高、寿命较长,并且该系统适于监测深度较大、应变较大的岩层。为达到上述目的,本技术提出了一种地下岩层应变监测系统,其包括:锚杆,所述锚杆的侧壁沿所述锚杆的长度方向开设有容纳槽;同轴电缆应变传感器,所述同轴电缆应变传感器设置在所述容纳槽内并通过固定材料与所述锚杆进行固定,其中,固定有所述同轴电缆应变传感器的所述锚杆在对应的监测位置处 ...
【技术保护点】
1.一种地下岩层应变监测系统,其特征在于,包括:锚杆,所述锚杆的侧壁沿所述锚杆的长度方向开设有容纳槽;同轴电缆应变传感器,所述同轴电缆应变传感器设置在所述容纳槽内并通过固定材料与所述锚杆进行固定,其中,固定有所述同轴电缆应变传感器的所述锚杆在对应的监测位置处沿待测岩层的厚度方向插入所述待测岩层中;数据采集装置,所述数据采集装置与所述同轴电缆应变传感器相连,所述数据采集装置用于向所述同轴电缆应变传感器发射监测信号,并接收来自所述同轴电缆应变传感器的反射信号,以及根据所述反射信号生成监测数据;通信装置,所述通信装置与所述数据采集装置相连;数据处理装置,所述数据处理装置与通信装置相连,所述数据处理装置通过所述通信装置与所述数据采集装置进行通信以获取所述监测数据,并对所述监测数据进行处理以得到所述待测岩层的应变状况。
【技术特征摘要】
1.一种地下岩层应变监测系统,其特征在于,包括:锚杆,所述锚杆的侧壁沿所述锚杆的长度方向开设有容纳槽;同轴电缆应变传感器,所述同轴电缆应变传感器设置在所述容纳槽内并通过固定材料与所述锚杆进行固定,其中,固定有所述同轴电缆应变传感器的所述锚杆在对应的监测位置处沿待测岩层的厚度方向插入所述待测岩层中;数据采集装置,所述数据采集装置与所述同轴电缆应变传感器相连,所述数据采集装置用于向所述同轴电缆应变传感器发射监测信号,并接收来自所述同轴电缆应变传感器的反射信号,以及根据所述反射信号生成监测数据;通信装置,所述通信装置与所述数据采集装置相连;数据处理装置,所述数据处理装置与通信装置相连,所述数据处理装置通过所述通信装置与所述数据采集装置进行通信以获取所述监测数据,并对所述监测数据进行处理以得到所述待测岩层的应变状况。2.根据权利要求1所述的地下岩层应变监测系统,其特征在于,所述同轴电缆应变传感器包括同轴电缆和间隔设置在所述同轴电缆上的多个布拉格电栅,其中,相邻的两个布拉格电栅之间的距离根据单个岩层的厚度进行确定。3.根据权利要求2所述的地下岩层应变监测系统,其特征在于,所述锚杆的直径为25~35mm,所述锚杆的长度为8~12m,所述容纳槽为宽度与深度均为9~11mm的矩形槽,所述容纳槽的长度与所述锚杆的长度相同。4.根据权利要求3所述的地下岩层应变监测系...
【专利技术属性】
技术研发人员:孙彦景,王亮,巩思园,张晓光,窦林名,王艳芬,
申请(专利权)人:中国矿业大学,
类型:新型
国别省市:江苏,32
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