一种间隔条带充填膏体应力与温度监测方法技术

本发明专利技术公开了一种间隔条带充填膏体应力与温度监测方法，包括以下步骤：A：在填充坑中安装光纤光栅传感检测装置，光纤光栅传感检测装置分为横向位移光纤光栅传感检测装置和竖向位移光纤光栅传感检测装置，测量填充体的横向位移距离和竖向位移距离；B：横向位移距离测量点分别为填充体的上中下三个测量点，竖向位移距离测量点为填充体的顶部测量点。本发明专利技术通过具备对填充体不同位置产生的位移量和温度进行检测，更加准确的判断环境温度与填充体应力和凝固性能关系的优点，解决了不能够有效的对填充体两侧的位移量以及温度进行高精度检测，无法判开采坑中温度对填充体应力的影响，以及对填充体的凝固性能影响的问题。以及对填充体的凝固性能影响的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种间隔条带充填膏体应力与温度监测方法


[0001]本专利技术涉及煤矿开采监测
，具体为一种间隔条带充填膏体应力与温度监测方法。

技术介绍

[0002]煤矿是人类在富含煤炭的矿区开采煤炭资源的区域，一般分为井工煤矿和露天煤矿，当煤层离地表远时，一般选择向地下开掘巷道采掘煤炭，此为井工煤矿，当煤层距地表的距离很近时，一般选择直接剥离地表土层挖掘煤炭，此为露天煤矿，煤矿范围包括地上地下以及相关设施的很大区域，煤矿是人类在开掘富含有煤炭的地质层时所挖掘的合理空间，通常包括巷道、井硐和采掘面等等，煤是最主要的固体燃料，是可燃性有机岩的一种，它是由一定地质年代生长的繁茂植物，在适宜的地质环境中，逐渐堆积成厚层，并埋没在水底或泥沙中，经过漫长地质年代的天然煤化作用而形成的。
[0003]煤矿开采完后需要在开采坑中填充膏体，充填体就会慢慢凝固，类似混凝土一样，有一个凝固的过程，填充膏体两侧的煤柱被采出来后，侧向的约束减小并逐渐消失，充填体会受到影响，侧向的压力变小，充填体的应力会发生改变，不能够有效的对填充体两侧的位移量以及温度进行高精度检测，无法判开采坑中温度对填充体应力的影响，以及对填充体的凝固性能的影响，为此我们提供了一种间隔条带充填膏体应力与温度监测方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种间隔条带充填膏体应力与温度监测方法，具备对填充体不同位置产生的位移量和温度进行检测，更加准确的判断环境温度与填充体应力和凝固性能关系的优点，解决了不能够有效的对填充体两侧的位移量以及温度进行高精度检测，无法判开采坑中温度对填充体应力的影响，以及对填充体的凝固性能影响的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种间隔条带充填膏体应力与温度监测方法，包括以下步骤：A：在填充坑中安装光纤光栅传感检测装置，光纤光栅传感检测装置分为横向位移光纤光栅传感检测装置和竖向位移光纤光栅传感检测装置，测量填充体的横向位移距离和竖向位移距离；B：横向位移距离测量点分别为填充体的上中下三个测量点，竖向位移距离测量点为填充体的顶部测量点，将横向位移光纤光栅传感检测装置分别安装在填充体的上中下三个测量点，竖向位移光纤光栅传感检测装置安装在填充体的顶部测量点；C：在安装于填充坑中部测量点的横向位移光纤光栅传感检测装置的底部安装升降结构，升降结构的底部与填充坑的底部连接固定，通过升降结构调节安装于填充坑中部测量点的横向位移光纤光栅传感检测装置的高度，检测不同高度测量点产生的横向位移量；D：将温度检测装置安装于填充坑中上中下三个测量点处，检测填充坑中不同高度
的温度，横向位移光纤光栅传感检测装置、竖向位移光纤光栅传感检测装置和温度检测装置分别与填坑中外部的控制装置电性连接，将检测的位移数据和温度数据分别反馈给控制装置，控制装置控制显示装置显示检测的数据；E：控制装置可以对警戒位移量值和警戒温度值进行设定，将收集的位移量数据和温度数据通过对比模块与警戒位移量值和警戒温度值进行对比，当收集的位移量值超过警戒位移量值或温度值超过警戒温度值时，控制装置控制报警装置报警提示相关人员，控制装置还可通过无线收发装置将警报信息发送给远程移动端报警，通知更多的人员知晓警报信息。
[0006]优选的，所述横向位移光纤光栅传感检测装置和竖向位移光纤光栅传感检测装置检测端头的表面分别套设有密封圈，用于防止填充液和水进入光纤光栅传感检测装置内部造成损坏。
[0007]优选的，所述将布置好的横向位移光纤光栅传感检测装置、竖向位移光纤光栅传感检测装置和温度检测装置通过耦合器与光纤连接，光纤通过耦合器与矿用电缆连接，矿用电缆与控制装置连接。
[0008]优选的，所述光纤光栅传感检测装置通过外界物理参量对光纤布拉格波长的调制来获取传感信息，可以实现对温度、应变物理量的直接测量，由于光纤光栅波长对温度与应变同时敏感，即温度与应变同时引起光纤光栅耦合波长移动，使得通过测量光纤光栅耦合波长移动无法对温度与应变加以区分，利用两根或者两段具有不同温度和应变响应灵敏度的光纤光栅构成双光栅温度与应变传感器。
[0009]优选的，所述温度检测装置由感温元件帮助完成检测，主要包括双金属温度计、热电偶和热电阻中的一种。
[0010]优选的，所述显示装置为显示屏，报警装置为声光报警器。
[0011]优选的，所述无线收发装置为无线收发器，远程移动端为智能手机。
[0012]优选的，所述升降结构包括驱动电机，通过驱动电机转轴驱动螺杆旋转，驱动螺杆顶部螺纹套设的螺纹管竖向移动，螺纹管的顶部通过横杆与横向位移光纤光栅传感检测装置连接，驱动横向位移光纤光栅传感检测装置竖向移动，可以检测填充体不同高度的位移量。
[0013]与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：1、本专利技术通过具备对填充体不同位置产生的位移量和温度进行检测，更加准确的判断环境温度与填充体应力和凝固性能关系的优点，解决了不能够有效的对填充体两侧的位移量以及温度进行高精度检测，无法判开采坑中温度对填充体应力的影响，以及对填充体的凝固性能影响的问题。
[0014]2、本专利技术通过在填充坑的上中下三个测量点安装横向位移光纤光栅传感检测装置，可以分别检测填充坑中上中下三个测量点的位移量，通过设置升降结构，可以调节位于填充坑中横向位移光纤光栅传感检测装置的高度，便于检测填充体不同位置产生的位移量，以便更加准确的提供填充体两侧的位移数据，通过竖向位移光纤光栅传感检测装置检测填充体竖向位移量，通过将温度检测装置安装与填坑中上中下三个测量点处，检测填坑中不同高度的温度，以便更加准确的提供填充体两侧的温度数据，便于后续更加准确的判断环境温度与填充体应力和凝固性能关系。
[0015]3、本专利技术对位移量和温度值进行监测，如位移量和温度值超过警戒值后进行报警提示相关人员，便于相关人员及时采取措施，避免发生填充体塌陷等事故。
具体实施方式
[0016]一种间隔条带充填膏体应力与温度监测方法，包括以下步骤：A：在填充坑中安装光纤光栅传感检测装置，光纤光栅传感检测装置分为横向位移光纤光栅传感检测装置和竖向位移光纤光栅传感检测装置，测量填充体的横向位移距离和竖向位移距离；B：横向位移距离测量点分别为填充体的上中下三个测量点，竖向位移距离测量点为填充体的顶部测量点，将横向位移光纤光栅传感检测装置分别安装在填充体的上中下三个测量点，竖向位移光纤光栅传感检测装置安装在填充体的顶部测量点；C：在安装于填充坑中部测量点的横向位移光纤光栅传感检测装置的底部安装升降结构，升降结构的底部与填充坑的底部连接固定，通过升降结构调节安装于填充坑中部测量点的横向位移光纤光栅传感检测装置的高度，检测不同高度测量点产生的横向位移量；D：将温度检测装置安装于填充坑中上中下三个测量点处，检测填充坑中不同高度的温度，横向位移光纤光栅传感检测装置、竖向位移光纤光栅传感检测装置和温度检测装置分别与填坑中外部的控制装置电性连接，将检测的位移数据和温度数据分别反馈给控制装置，控制装置控制显示装置显示检测的数据本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种间隔条带充填膏体应力与温度监测方法，其特征在于包括以下步骤：A：在填充坑中安装光纤光栅传感检测装置，光纤光栅传感检测装置分为横向位移光纤光栅传感检测装置和竖向位移光纤光栅传感检测装置，测量填充体的横向位移距离和竖向位移距离；B：横向位移距离测量点分别为填充体的上中下三个测量点，竖向位移距离测量点为填充体的顶部测量点，将横向位移光纤光栅传感检测装置分别安装在填充体的上中下三个测量点，竖向位移光纤光栅传感检测装置安装在填充体的顶部测量点；C：在安装于填充坑中部测量点的横向位移光纤光栅传感检测装置的底部安装升降结构，升降结构的底部与填充坑的底部连接固定，通过升降结构调节安装于填充坑中部测量点的横向位移光纤光栅传感检测装置的高度，检测不同高度测量点产生的横向位移量；D：将温度检测装置安装于填充坑中上中下三个测量点处，检测填充坑中不同高度的温度，横向位移光纤光栅传感检测装置、竖向位移光纤光栅传感检测装置和温度检测装置分别与填坑中外部的控制装置电性连接，将检测的位移数据和温度数据分别反馈给控制装置，控制装置控制显示装置显示检测的数据；E：控制装置可以对警戒位移量值和警戒温度值进行设定，将收集的位移量数据和温度数据通过对比模块与警戒位移量值和警戒温度值进行对比，当收集的位移量值超过警戒位移量值或温度值超过警戒温度值时，控制装置控制报警装置报警提示相关人员，控制装置还可通过无线收发装置将警报信息发送给远程移动端报警，通知更多的人员知晓警报信息。2.根据权利要求1所述的一种间隔条带充填膏体应力与温度监测方法，其特征在于：所述横向位移光纤光栅传感检测装置和竖向位移光纤光栅传感检测装置检测端头的表面分别套设有密封圈，用于防止...

【专利技术属性】
技术研发人员：王盼，
申请(专利权)人：王盼，
类型：发明
国别省市：