【技术实现步骤摘要】
一种煤矿上覆岩层裂隙时空演化规律测试装置及方法
[0001]本专利技术提供了一种煤矿上覆岩层裂隙时空演化规律测试装置及方法，属于煤矿瓦斯抽采及岩层控制
技术介绍
[0002]煤炭是我国能源的“压舱石”和“稳定器”，顶板控制和瓦斯抽采是保障煤炭绿色安全开采的核心内容，而上覆岩层运移规律是影响顶板控制和瓦斯抽采效果的主控因素，因此，开发一种能够精确测试煤矿上覆岩层裂隙时空演化规律的方法，并形成配套技术装置，对于矿井安全生产意义重大。
[0003]现有的测试方法及装置无法同时满足顶板控制和瓦斯抽采的双重需求，不足之处主要有：（1）现有测试成果主要以定性
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半定量描述为主，没有精准的定量描述，无法满足瓦斯抽采钻孔布置层位和顶板控制终孔层位的精确设置；（2）现有测试方法无法解析裂隙的力学属性，无法准确评估不同层位内裂隙导流能力，也无法精确的指导瓦斯抽采钻孔的布置层位优选；（3）现有测试方法没有自带效果检验措施，对于测试成果可靠性缺乏客观评估，测试成果容易受到主观因素影响。
[0004]综上所...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种煤矿上覆岩层裂隙时空演化规律测试装置，其特征在于：包括密集光栅光纤系统、裂隙力学属性解析系统和裂隙评价系统，所述密集光栅光纤系统包括密集光栅光纤测线和光纤信号调制解调器，所述密集光栅光纤测线通过导线连接光纤信号调制解调器；所述裂隙力学属性解析系统包括位移分量矢量识别器和裂隙力学属性解析软件；所述裂隙评价系统包括注水系统、双管柱筛管和压力采集器；所述双管柱筛管包括外层筛管和内层管，所述外层筛管上间隔设置有盲孔段，在盲孔段两端对应的内层管内设置有封隔器，两个封隔器之间构成裂隙测试段，所述内层管内设置有内层注水管，所述裂隙测试段的内层注水管上设置有注水口，每个封隔器内均设置有封隔器注水管；所述密集光栅光纤测线由多个首尾相连的光栅光纤传感器组成，所述密集光栅光纤测线沿着双管柱筛管的外层筛管的母线方向进行固定，密集光栅光纤测线与双管柱筛管一起置于钻孔中；多个所述位移分量矢量识别器按注水口的设置位置固定在双管柱筛管中，所述双管柱筛管的内层管连接注水系统；所述位移分量矢量识别器为中空的圆柱状，所述位移分量矢量识别器套在双管柱筛管的内层管上，且位移分量矢量识别器的外壁贴合双管柱筛管的外侧筛管的内壁，所述位移分量矢量识别器的其中一个圆形底面上设置有一组应力感应片，所述位移分量矢量识别器的外壁上设置有两组应力感应片，上述三组应力感应片组成的平面两两相互垂直，三组应力感应片分别通过导线与应变片传感器相连；所述位移分量矢量识别器将采集的带有矢量信息的位移信号发送至裂隙力学属性解析软件，得到裂隙力学属性。2.根据权利要求1所述的一种煤矿上覆岩层裂隙时空演化规律测试装置，其特征在于：所述注水系统包括手动增压泵、高压水泵，所述手动增压泵上设置有泄压阀，所述泄压阀通过导线与压力采集器相连，所述手动增压泵的出水口与内层注水管相连，所述高压水泵的出水口与封隔器注水管相连。3.根据权利要求1所述的一种煤矿上覆岩层裂隙时空演化规律测试装置，其特征在于：每组应力感应片由三个应力应变片组成，三个应力应变片呈箭头状分布，其中位移分量矢量识别器圆形底面上的三个应力应变片组成的箭头朝向外侧，位移分量矢量识别器外壁上的两组应力感应片的箭头朝向设置有应力感应片的位移分量矢量识别器圆形底面。4.根据权利要求1所述的一种煤矿上覆岩层裂隙时空演化规律测试装置，其特征在于：所述密集光栅光纤测线上的光栅两两之间的分布间距不大于1m，密集光栅光纤测线的测试精度不低于1mm/光栅测点/天，光纤信号调制解调器的采样速率不低于10Hz，且具备自存储功能。5.根据权利要求1所述的一种煤矿上覆岩层裂隙时空演化规律测试装置，其特征在于：所述盲孔段上设置有呈螺旋状分布的盲孔，盲孔的设置密度不少于30个/段。6.一种煤矿上覆岩层裂隙时空演化规律测试方法，采用如权利要求1
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5任一项所述的煤矿上覆岩层裂隙时空演化规律测试装置，其特征在于：包括如下步骤：步骤1：钻孔设计及检测设备布置：划定煤层采空区研究区域，收集该研究区域的工程地质参数，以此为基础进一步确定
钻...
【专利技术属性】
技术研发人员：张宝，樊耀广，吴京灏，赵新华，罗明坤，申建祥，张纪虎，杨白斌，
申请(专利权)人：山西潞安环保能源开发股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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