一种对岩体脆性微破坏现象预测冲击地压的方法及设备技术

本发明专利技术公开了一种对岩体脆性微破坏现象预测冲击地压的方法，包括电流监控模块、图像对比监控模块、压力监控模块；其中，电流监控模块为：将探针深入巷道壁内部，并使用稳定电压电源供电，采用对电流变化的曲线，监控冲击地压的方法；所述图像对比监控模块为：采用摄像头，拍摄巷道壁内细微裂痕，并做对比，得到裂痕变化曲线，监控冲击地压的方法；本发明专利技术具有如下有益效果，将脆性岩石的破坏前兆转变成更加直观反馈迅速的电流信号以及图像，预测裂缝延展趋势，及冲击地压发生的趋势，做出预防处理，降低即将带来的损失。

【技术实现步骤摘要】
一种对岩体脆性微破坏现象预测冲击地压的方法及设备
本专利技术涉及冲击地压检测领域，特别涉及一种对岩体脆性微破坏现象预测冲击地压的方法及设备。
技术介绍
岩体周围遭受破坏，导致部分岩体周围产生应力集中，当应力达到岩体的强度极限时，岩体就会突然发生破裂，形成冲击地压。脆性岩石的破坏有迅速、形变小、难以察觉等特点，因此，判断岩石脆性破坏前的征兆，以及岩石脆性破坏前、破坏时的一些特点，对岩石脆性的研究和岩石脆性在工程实际中的应用有非常重要作用。岩体体积较大难渗透，很难通过设备直观的观测出岩体内部受到应力，而产生出的形变量及形变状态。为此，我们提出一种对岩体脆性微破坏现象预测冲击地压的方法及设备。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种对岩体脆性微破坏现象预测冲击地压的方法及设备，可以有效解决
技术介绍
中的通过检测岩体的脆性变化，岩体发生冲击地压前，岩体发生破坏，通过岩体破坏前及破坏时产生的形变量及形变状态，来预测冲击地压的发生问题。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种对岩体脆性微破坏现象预测冲击地压的方法，包括电流监控模块、图像对比监控模块、压力监控模块；其中，电流监控模块为：将探针深入巷道壁内部，并使用稳定电压电源供电，采用对电流变化的曲线，监控冲击地压的方法；所述图像对比监控模块为：采用摄像头，拍摄巷道壁内细微裂痕，并做对比，得到裂痕变化曲线，监控冲击地压的方法；所述压力监控模块为：A、提供持续的稳压液体，注入巷道壁开凿的试压孔，记录注入液体的瓶的变化曲线，监控冲击地压的方法；B、辅助电流监控模块，为其提供导电介质，监控冲击地压的方法。作为一种更好的技术方案，所述电流监控模块、图像对比监控模块、压力监控模块得到的数据做对比，得到更为准确的冲击地压预测资料，为抗击冲击地压做准备。作为一种更好的技术方案，所述电流监控模块包括：外壳，所述外壳内设置有探针一、探针二，所述探针一包括挺近头，所述挺近头表面设置有若干小孔，所述挺近头上方设置有导管，所述挺近头内部中央位置设置有辅助顶杆，所述辅助顶杆通过若干个带孔的支撑板连接在导管内部，所述导管的外侧设置有若干个倒刺，所述导管的上侧与外壳接触的位置还设置有密封圈；所述导管的上侧连接有连接管，连接管的一端设置有接口，所述接口设置在外壳的外侧，所述外壳的顶部设置有敲击部，且敲击部的直径略小于探针一与探针二之间的距离。作为一种更好的技术方案，所述探针一与探针二的结构、构造相同，所述探针一与探针二之间通过电线连接有稳压电源，并且探针一、探针二、稳压电源之间连接有微电流表。作为一种更好的技术方案，所述图像对比监控模块包括摄像头，还包括嵌入管，所述的嵌入管包括钢化玻璃头，所述钢化玻璃头为圆锥形结构，所述摄像头的头部设置有锥形折射头，且锥形折射头略小于钢化玻璃头，锥形折射头可以塞入钢化玻璃头；嵌入管塞入巷道壁的预设孔内，且预设孔的最深处也为锥形结构，为采用锥形钻头钻出的。作为一种更好的技术方案，所述压力监控模块包括压力提供模块，所述压力提供模块连接有液体罐，液体罐内设置有计量设备，所述液体罐还通过管道连接了电流监控模块。作为一种更好的技术方案，电流监控模块、图像对比监控模块、压力监控模块还连接有控制器，所述控制器还设置有存储单元。作为一种更好的技术方案，所述电流监控模块的监控方法包括：A、将外壳敲入巷道壁内，使得探针一、探针二均完全没入巷道壁内，并保证密封圈接触巷道壁；B、将接口接入压力监控模块的液体罐，并冲压、试压，保证10分钟无泄压情况，否则需重新重复A步骤；C、将电流监控模块连接控制器，并实时记录电流变化；D、判断裂隙情况，分为：情况一：电流监控未发生变化，且电流几乎为零，证明此时未发生冲击地压冲击，岩体未产生裂隙；情况二：电流监控对比上一周期采集数据，稍微变大，证明此时有冲击地压冲击，并且岩体已经发生裂隙；情况三：电流监控时，短期内持续增大，证明正在承受冲击地压，并且岩体正在持续的产生裂隙，控制器发出警告；情况四：电流监控时，电流达到预设值最大，或断续达到最大，证明岩体裂隙严重，控制器发出报警。作为一种更好的技术方案，所述图像对比监控模块的监控方法包括：A、寻找合适位置，使用锥形钻头，钻入巷道壁内，并保证深度在0.5m~1m左右；B、塞入嵌入管，并保证嵌入管的钢化玻璃头完全接触岩体；C、将摄像头接到控制器上，并开始采集图像数据，记录初次数据；D、实时监控图像，并采用图像分析的方法，分析岩体裂隙变化情况，并作出分析，分为：情况一：图像对比后，裂隙未发生变化，证明岩体未受到冲击地压影响；情况二：图像对比后，裂隙宽度未发生变化，但裂隙增多，增多的数量不是很大，占整体面积不超过5%，证明岩体正常；情况三：图像对比后，裂隙宽度未发生变化，但裂隙增多，增多的数量较大，占整体面积超过15%，证明岩体承受了冲击地压，但是岩体仍较完好；情况四：图像对比后，裂隙宽度增加，甚至出现掉渣情况，证明岩体承受冲击地压过大，岩体即将到达承载极限，控制器报警，并提示取出嵌入管。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：通过采用电流监控模块、图像对比监控模块、压力监控模块，将裂缝变化转化成直观迅速的电流信号，控制器实时反馈出由裂缝变化而变化的电流信号，实时监控裂缝延展的方向，将脆性岩石的破坏前兆转变成更加直观反馈迅速的电流信号，还通过直接的图像对比模块，以及通过观察压力监控模块的液体罐的减少量，预测冲击地压发生的趋势，做出预防处理，降低即将带来的损失。附图说明图1为本专利技术一种对岩体脆性微破坏现象预测冲击地压的方法及设备的图像对比监控模块的结构示意图。图2为本专利技术一种对岩体脆性微破坏现象预测冲击地压的方法及设备的电流监控模块的一种实施例的结构示意图。图3为本专利技术一种对岩体脆性微破坏现象预测冲击地压的方法及设备的电流监控模块的另一种实施例的结构示意图。图4为本专利技术一种对岩体脆性微破坏现象预测冲击地压的方法及设备的电流监控模块的探针一的A部放大图。图5为本专利技术一种对岩体脆性微破坏现象预测冲击地压的方法及设备的电流监控模块的监控原理示意图，其中，图（a）为微小裂隙的情况的示意图，图（b）为较多裂隙的情况的示意图，图（c）为裂隙连通时的情况的示意图。图中：1.敲击部；2.外壳；3.接口；4.连接管；5.导管；6.密封圈；7.倒刺；8.挺近头；9.辅助顶杆；10.探针一；11.探针二；12.摄像头；13.嵌入管；14.钢化玻璃头；15.锥形折射头。具体实施方式实施例1如图1、2、4所示，一种对岩体脆性微破坏现象预测冲击地压的方法，包括电流监控模块、图像对比监控模块、压力监控模块；其中，电流监控模块为：将探针深入巷道壁内部，并使用稳定电压电源供电，采用对电流变化的曲线，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种对岩体脆性微破坏现象预测冲击地压的方法，其特征在于，包括电流监控模块、图像对比监控模块、压力监控模块；/n其中，电流监控模块为：将探针深入巷道壁内部，并使用稳定电压电源供电，采用对电流变化的曲线，监控冲击地压的方法；/n所述图像对比监控模块为：采用摄像头，拍摄巷道壁内细微裂痕，并做对比，得到裂痕变化曲线，监控冲击地压的方法；/n所述压力监控模块为：A、提供持续的稳压液体，注入巷道壁开凿的试压孔，记录注入液体的瓶的变化曲线，监控冲击地压的方法；/nB、辅助电流监控模块，为其提供导电介质，监控冲击地压的方法。/n

【技术特征摘要】
1.一种对岩体脆性微破坏现象预测冲击地压的方法，其特征在于，包括电流监控模块、图像对比监控模块、压力监控模块；
其中，电流监控模块为：将探针深入巷道壁内部，并使用稳定电压电源供电，采用对电流变化的曲线，监控冲击地压的方法；
所述图像对比监控模块为：采用摄像头，拍摄巷道壁内细微裂痕，并做对比，得到裂痕变化曲线，监控冲击地压的方法；
所述压力监控模块为：A、提供持续的稳压液体，注入巷道壁开凿的试压孔，记录注入液体的瓶的变化曲线，监控冲击地压的方法；
B、辅助电流监控模块，为其提供导电介质，监控冲击地压的方法。


2.根据权利要求1所述的一种对岩体脆性微破坏现象预测冲击地压的方法，其特征在于，所述电流监控模块、图像对比监控模块、压力监控模块得到的数据做对比，得到更为准确的冲击地压预测资料，为抗击冲击地压做准备。


3.根据权利要求1所述的一种对岩体脆性微破坏现象预测冲击地压的方法，其特征在于，所述电流监控模块包括：外壳，所述外壳内设置有探针一、探针二，所述探针一包括挺近头，所述挺近头表面设置有若干小孔，所述挺近头上方设置有导管，所述挺近头内部中央位置设置有辅助顶杆，所述辅助顶杆通过若干个带孔的支撑板连接在导管内部，所述导管的外侧设置有若干个倒刺，所述导管的上侧与外壳接触的位置还设置有密封圈；所述导管的上侧连接有连接管，连接管的一端设置有接口，所述接口设置在外壳的外侧，所述外壳的顶部设置有敲击部，且敲击部的直径略小于探针一与探针二之间的距离。


4.根据权利要求3所述的一种对岩体脆性微破坏现象预测冲击地压的方法，其特征在于，所述探针一与探针二的结构、构造相同，所述探针一与探针二之间通过电线连接有稳压电源，并且探针一、探针二、稳压电源之间连接有微电流表。


5.根据权利要求1所述的一种对岩体脆性微破坏现象预测冲击地压的方法，其特征在于，所述图像对比监控模块包括摄像头，还包括嵌入管，所述的嵌入管包括钢化玻璃头，所述钢化玻璃头为圆锥形结构，所述摄像头的头部设置有锥形折射头，且锥形折射头略小于钢化玻璃头，锥形折射头可以塞入钢化玻璃头；嵌入管塞入巷道壁的预设孔内，且预设孔的最深处也为锥形结构，为采用锥形钻头钻出的。


6.根据权利要求1所述的一种对岩体脆性微破坏现象预测冲击地压的方法，其特征在于，所述压力...

【专利技术属性】
技术研发人员：李明远，乔晓纯，胡兆峰，张景玉，张延伟，张建国，涂兴子，郑庆学，胡长岭，
申请(专利权)人：淮北市平远软岩支护工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34