本公开提出一种十二分量小孔径孔底应变计，包括：锥头，锥头设置在钻孔的孔底；隔板，隔板设置在锥头远离孔底的一端，隔板与孔底之间形成测量室；注胶装置，注胶装置设置在锥头远离孔底的一端，注胶装置的出液端与测量室相连；六组应变花，六组应变花沿锥头的周向均匀设置在锥头的外表面，且应变花位于测量室内，应变花包括：第一应变片和第二应变片；数据采集模块，数据采集模块的信号输入端与应变花的信号输出端相连。在本公开的一种十二分量小孔径孔底应变计中，较少的应变花数量不仅能够有效减小应变计的直径，使应变计能够满足小孔径钻孔的地应力测量，避免发生塌孔或闭孔问题，有效提高了取芯效率、应力测量成功率和测量精度。度。度。
【技术实现步骤摘要】
一种十二分量小孔径孔底应变计
[0001]本公开涉及煤矿井下地应力测量
，尤其涉及一种十二分量小孔径孔底应变计。
技术介绍
[0002]在煤矿开采过程中，随着开采深度的增加，煤岩体的地应力水平也随之显著增大，高地应力水平严重影响了矿井巷道的设计、采掘作业、动力灾害防治等。
[0003]目前，岩石应力测量的方法主要包括：定性评估法、钻孔套芯应力解除法、水压致裂法、定量估计法和原位应力模型法。其中，钻孔套芯应力解除法在水利大坝、隧道和煤矿井下应力测量工程中的应用较多，但现有的钻孔孔底应变计对岩芯的完整性要求较高，因此在测量完整性较低的岩体应力时，取芯成功率较低，同时，现有的钻孔孔底应变计的直径较大，导致钻孔的直径也较大，较大直径的钻孔容易在井下施工过程中发生塌孔或闭孔问题，致使取芯效率不高。
技术实现思路
[0004]本公开旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0005]为此，本公开的目的在于提供一种十二分量小孔径孔底应变计。
[0006]为达到上述目的，本公开提供一种十二分量小孔径孔底应变计，包括：锥头，所述锥头设置在钻孔的孔底；隔板，所述隔板设置在所述锥头远离所述孔底的一端，所述隔板与所述孔底之间形成测量室；注胶装置，所述注胶装置设置在所述锥头远离所述孔底的一端，所述注胶装置的出液端与所述测量室相连；六组应变花，六组所述应变花沿所述锥头的周向均匀设置在所述锥头的外表面，且所述应变花位于所述测量室内，所述应变花包括：第一应变片和第二应变片；数据采集模块，所述数据采集模块的信号输入端与所述应变花的信号输出端相连。
[0007]可选的，所述第一应变片与所述第二应变片平行设置，且所述第一应变片的长度方向与所述锥头的母线平行，所述第二应变片的长度方向与所述锥头的母线垂直；所述锥头的底面与所述锥头的母线之间的夹角是60度；所述锥头的直径不大于50毫米。
[0008]可选的，所述应变计还包括：电子罗盘，所述电子罗盘设置在所述注胶装置内，所述电子罗盘的信号输出端与所述数据采集模块的信号输入端相连。
[0009]可选的，所述应变计还包括：温度传感器，所述温度传感器设置在所述锥头的外表面，且所述温度传感器位于所述测量室内，所述温度传感器的信号输出端与所述数据采集模块的信号输入端相连。
[0010]可选的，所述数据采集模块包括：数据采集仪，所述数据采集仪设置在所述注胶装置内，所述数据采集仪的信号输入端与所述应变花的信号输出端相连；第一无线传输单元，所述第一无线传输单元设置在所述注胶装置内，所述第一无线传输单元的信号输入端与所述数据采集仪的信号输出端相连，所述第一无线传输单元的信号输出端与所述数据采集仪
的信号输入端相连，所述第一无线传输单元无线连接有第二无线传输单元，所述数据采集仪通过所述第一无线传输单元和所述第二无线传输单元与外部监控单元无线相连；供电单元，所述供电单元设置在所述注胶装置内，所述供电单元的电能输出端与所述数据采集仪的电能输入端和所述第一无线传输单元的电能输入端相连。
[0011]可选的，所述注胶装置包括：储胶室，所述储胶室设置在所述锥头远离所述孔底的一端，所述储胶室的出液端与所述测量室相连；活塞，所述活塞滑动设置在所述储胶室内，所述活塞的外壁与所述储胶室的内壁贴合；推杆，所述推杆的一端与所述储胶室滑动相连并与所述活塞远离所述锥头的一端相连。
[0012]可选的，所述注胶装置还包括：压力传感器，所述压力传感器设置在所述储胶室内，且所述压力传感器位于所述活塞与所述储胶室内靠近所述锥头的一端之间，所述压力传感器的信号输出端与所述数据采集模块的信号输入端相连。
[0013]可选的，所述应变计还包括：第一通道，所述第一通道设置在所述锥头内，所述第一通道的进液端与所述储胶室的出液端相连；多个第二通道，所述第二通道的进液端与所述第一通道的出液端相连，所述第二通道的出液端与所述测量室相连，多个所述第二通道的出液端沿所述锥头的周向均匀设置在所述锥头的外表面。
[0014]可选的，所述注胶装置还包括：弹性件，所述弹性件设置在所述储胶室上，所述弹性件与所述钻孔的孔壁抵接。
[0015]可选的，所述注胶装置还包括：连动块，所述连动块设置在所述活塞远离所述锥头的一端；定位槽，所述定位槽设置在所述连动块远离所述储胶室的一端；卡槽，所述卡槽设置在所述定位槽的槽壁上；卡珠，所述卡珠设置在所述推杆靠近所述活塞的一端，所述卡珠与所述卡槽卡接；第一磁性件，所述第一磁性件设置在所述定位槽的槽底；第二磁性件，所述第二磁性件设置在所述推杆靠近所述活塞的一端，所述第二磁性件与所述第一磁性件磁性相吸。
[0016]本公开提供的技术方案可以包括以下有益效果：通过采用六组应变花，使应变计具有十二个分量，即应变计能够检测十二个方向的应变数据，由此保证了应变计的测量精度，使煤矿的生产更为安全；较少的应变花数量不仅能够有效减小应变计的直径，使应变计能够满足小孔径钻孔的地应力测量，避免发生塌孔或闭孔问题，有效提高了取芯效率、应力测量成功率和测量精度，而且能够有效缩短取芯长度，使应变计对岩石的完整性要求较低，由此使得应变计的通用性更强，适用范围更广。
[0017]本公开附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本公开的实践了解到。
附图说明
[0018]本公开上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是本公开一实施例提出的十二分量小孔径孔底应变计的剖面示意图；图2是本公开一实施例提出的十二分量小孔径孔底应变计使用时钻孔孔底的剖面示意图（钻大孔后）；图3是本公开一实施例提出的十二分量小孔径孔底应变计使用时钻孔孔底的剖面
示意图（钻底孔后）；图4是本公开一实施例提出的十二分量小孔径孔底应变计使用时钻孔孔底的剖面示意图（安装应变计时）；图5是本公开一实施例提出的十二分量小孔径孔底应变计使用时钻孔孔底的剖面示意图（安装应变计后）；图6是本公开一实施例提出的十二分量小孔径孔底应变计使用时钻孔孔底的剖面示意图（套芯并采集测量数据时）；图7是本公开一实施例提出的十二分量小孔径孔底应变计中锥头处的结构示意图；图8是本公开一实施例提出的十二分量小孔径孔底应变计的电路示意图。
[0019]如图所示：1、锥头，2、钻孔，3、隔板，4、温度传感器，5、电子罗盘；6、应变花，601、第一应变片，602、第二应变片；7、注胶装置，701、储胶室，702、活塞，703、推杆，704、压力传感器，705、第一通道，706、第二通道，707、弹性件，708、连动块，709、定位槽，710、卡槽，711、卡珠，712、第一磁性件，713、第二磁性件；8、数据采集模块，801、数据采集仪，802、第一无线传输单元，803、第二无线传输单元，804、监控单元，805、供电单元。
具体实施方式
[0020]下面详细描述本公开的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种十二分量小孔径孔底应变计，其特征在于，包括：锥头，所述锥头设置在钻孔的孔底；隔板，所述隔板设置在所述锥头远离所述孔底的一端，所述隔板与所述孔底之间形成测量室；注胶装置，所述注胶装置设置在所述锥头远离所述孔底的一端，所述注胶装置的出液端与所述测量室相连；六组应变花，六组所述应变花沿所述锥头的周向均匀设置在所述锥头的外表面，且所述应变花位于所述测量室内，所述应变花包括：第一应变片和第二应变片；数据采集模块，所述数据采集模块的信号输入端与所述应变花的信号输出端相连。2.根据权利要求1所述的十二分量小孔径孔底应变计，其特征在于，所述第一应变片与所述第二应变片平行设置，且所述第一应变片的长度方向与所述锥头的母线平行，所述第二应变片的长度方向与所述锥头的母线垂直；所述锥头的底面与所述锥头的母线之间的夹角是60度；所述锥头的直径不大于50毫米。3.根据权利要求1所述的十二分量小孔径孔底应变计，其特征在于，所述应变计还包括：电子罗盘，所述电子罗盘设置在所述注胶装置内，所述电子罗盘的信号输出端与所述数据采集模块的信号输入端相连。4.根据权利要求1所述的十二分量小孔径孔底应变计，其特征在于，所述应变计还包括：温度传感器，所述温度传感器设置在所述锥头的外表面，且所述温度传感器位于所述测量室内，所述温度传感器的信号输出端与所述数据采集模块的信号输入端相连。5.根据权利要求1所述的十二分量小孔径孔底应变计，其特征在于，所述数据采集模块包括：数据采集仪，所述数据采集仪设置在所述注胶装置内，所述数据采集仪的信号输入端与所述应变花的信号输出端相连；第一无线传输单元，所述第一无线传输单元设置在所述注胶装置内，所述第一无线传输单元的信号输入端与所述数据采集仪的信号输出端相连，所述第一无线传输单元的信号输出端与所述数据采集仪的信号输入端相连，所述第一无线传输单元无线连接有第二无线传输单元，所述数据采集仪通过所述第一无线传输单元和所述第二无线传输单元与外部监控单元无线相连；供电单元，所述供电单元设置...
【专利技术属性】
技术研发人员：张良，李春元，郑建伟，何团，齐庆新，李晓鹏，李海涛，
申请(专利权)人：煤炭科学研究总院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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