【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及煤炭开采，尤其涉及一种岩爆预警装置及使用方法。
技术介绍
1、岩爆现象通常发生在高应力硬岩隧道中，其突发性特质往往导致工程结构破坏、设备损毁以及人员伤亡等严重后果，因此，其危害性极大。目前，对于岩爆的预警设备普遍缺乏实用性，导致无法有效地预测岩爆的发生，进而威胁到深埋隧道的施工安全与效率。
2、鉴于此，亟需一种能够对岩爆预警装置，以及时有效地预测岩爆的发生。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种岩爆预警装置及使用方法，用以解决目前对于岩爆的预警设备普遍缺乏实用性，导致无法有效地预测岩爆的发生，进而威胁到深埋隧道的施工安全与效率的问题。
2、本专利技术提供一种岩爆预警装置，包括：
3、承爆器，包括承爆盒和弹射压力传感器，所述承爆盒用于装载试样，所述弹射压力传感器用于记录试样的弹射压力值；
4、伸缩接顶柱，伸缩长度可调节地设置在试样与隧道顶板之间；液压加载组件，与所述伸缩接顶柱间隔设置，与所述伸缩接顶柱之间形成有试样和所述承爆盒的夹持空间，伸缩长度可调节地设置在所述承爆盒与隧道底板之间；
5、加载压力传感器，用于检测试样承载的应力；
6、监测报警器，与所述加载压力传感器和所述弹射压力传感器电连接，用于实时记录、显示与分析承载的应力和弹射压力，以在应力瞬时陡降时根据弹射压力的大小进行多级预警。
7、根据本专利技术提供的一种岩爆预警装置，所述伸缩接顶柱包括：第一承载板、第一立柱、第二立柱和第二
8、所述第二立柱套设在所述第一立柱外，且所述第一立柱与所述第二立柱螺纹连接，所述第一立柱连接有用于与隧道顶板抵接的所述第一承载板，所述第二立柱连接有用于与试样抵接的所述第二承载板。
9、根据本专利技术提供的一种岩爆预警装置，所述液压加载组件包括：液压加载柱和液压泵；
10、所述液压加载柱与所述伸缩接顶柱间隔设置，与所述伸缩接顶柱之间形成有试样和所述承爆盒的夹持空间，用于设置在所述承爆盒与隧道底板之间；
11、所述液压泵与所述液压加载柱连通，用于调节液压加载柱的长度，以调节试样所受的应力。
12、根据本专利技术提供的一种岩爆预警装置，所述液压加载柱包括：第三承载板、内柱、外柱和第四承载板；
13、所述外柱内形成有油腔，所述内柱的一端设置在所述油腔中，所述油腔与所述液压泵连通，所述内柱的另一端连接有用于与所述承爆盒抵接的所述第三承载板，所述外柱连接有用于与隧道底板抵接的所述第四承载板。
14、根据本专利技术提供的一种岩爆预警装置，所述液压加载组件还包括：液压阀；所述液压阀的两端分别与所述液压泵和所述油腔连通。
15、根据本专利技术提供的一种岩爆预警装置，所述加载压力传感器设置在所述第三承载板上，所述加载压力传感器的检测端与所述第三承载板抵触。
16、本专利技术还提供一种岩爆预警装置的使用方法，包括：
17、将液压加载组件布置于隧道底板的找平区域，并调节液压加载组件至一定长度；
18、将试样放置于液压加载组件上，调节伸缩接顶柱至一定长度，并将伸缩接顶柱设置在试样上，以使伸缩接顶柱位于并固定在隧道顶板的找平区域；
19、调节液压加载组件，以使加载压力传感器检测到试样承载的应力达到目标应力；目标应力大于隧道侧墙集中应力；
20、监测报警器通过加载压力传感器实时检测试样所承载的应力，并通过弹射压力传感器检测在应力瞬时陡降时的弹射压力，以在应力瞬时陡降时根据弹射压力的大小进行多级预警。
21、根据本专利技术提供的一种岩爆预警装置的使用方法，所述监测报警器通过加载压力传感器实时检测试样所承载的应力，并通过弹射压力传感器检测在应力瞬时陡降时的弹射压力，以在应力瞬时陡降时根据弹射压力的大小进行多级预警的步骤包括：
22、监测报警器通过加载压力传感器实时检测试样所承载的应力，并通过弹射压力传感器检测在应力瞬时陡降时的弹射压力；
23、若加载压力传感器检测到应力瞬时陡降，且弹射压力传感器未记录到弹射压力，监测报警器提示岩爆隐患较小；
24、若加载压力传感器检测到应力瞬时陡降，且弹射压力传感器记录到弹射压力小于预设弹射压力，监测报警器提示岩爆隐患中等；
25、若加载压力传感器检测到应力瞬时陡降，且弹射压力传感器记录到弹射压力大于预设弹射压力，监测报警器提示岩爆隐患较大。
26、根据本专利技术提供的一种岩爆预警装置的使用方法，所述将液压加载组件布置于隧道底板的找平区域，并调节液压加载组件至一定长度的步骤之前还包括：
27、计算隧道开挖后在隧道侧墙形成的集中应力数值；
28、隧道掘进后，在掘进工作面挑选碎石，使用钻芯取样装置钻取圆柱形的试样；
29、在紧邻隧道侧墙位置，找平隧道顶底面一定范围区域，找平范围大于伸缩接顶柱和液压加载组件的承载板尺寸。
30、根据本专利技术提供的一种岩爆预警装置的使用方法，所述调节液压加载组件，以使加载压力传感器检测到试样承载的应力达到目标应力的步骤包括：
31、通过液压泵对液压加载柱进行注液加载，以使伸缩接顶柱与隧道顶板接触，并在试样承载的应力达到目标应力时，停止液压泵的注液加载。
32、本专利技术提供的一种岩爆预警装置，设有承爆器、伸缩接顶柱、液压加载组件、加载压力传感器和监测报警器，通过将承爆盒和试样设置在液压加载组件与伸缩接顶柱之间，通过调节液压加载组件，以使试样承载的应力达到目标应力，监测报警器通过加载压力传感器实时检测试样所承载的应力，并通过弹射压力传感器检测在应力瞬时陡降时的弹射压力，以在应力瞬时陡降时根据弹射压力的大小进行多级预警。此装置的运作原理清晰、结构简单、使用方便，且具有很强的实用性，可广泛应用于深部地下工程的岩爆预警工作中。
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1.一种岩爆预警装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的岩爆预警装置，其特征在于，所述伸缩接顶柱包括：第一承载板、第一立柱、第二立柱和第二承载板；
3.根据权利要求1所述的岩爆预警装置，其特征在于，所述液压加载组件包括：液压加载柱和液压泵；
4.根据权利要求3所述的岩爆预警装置，其特征在于，所述液压加载柱包括：第三承载板、内柱、外柱和第四承载板；
5.根据权利要求4所述的岩爆预警装置，其特征在于，所述液压加载组件还包括：液压阀；所述液压阀的两端分别与所述液压泵和所述油腔连通。
6.根据权利要求4所述的岩爆预警装置，其特征在于，所述加载压力传感器设置在所述第三承载板上，所述加载压力传感器的检测端与所述第三承载板抵触。
7.一种如权利要求1-6中任一项所述的岩爆预警装置的使用方法，其特征在于，包括：
8.根据权利要求7所述的岩爆预警装置的使用方法，其特征在于，所述监测报警器通过加载压力传感器实时检测试样所承载的应力，并通过弹射压力传感器检测在应力瞬时陡降时的弹射压力，以在应力瞬时陡降时根据弹
9.根据权利要求7所述的岩爆预警装置的使用方法，其特征在于，所述将液压加载组件布置于隧道底板的找平区域，并调节液压加载组件至一定长度的步骤之前还包括：
10.根据权利要求7所述的岩爆预警装置的使用方法，其特征在于，所述调节液压加载组件，以使加载压力传感器检测到试样承载的应力达到目标应力的步骤包括：
...【技术特征摘要】
1.一种岩爆预警装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的岩爆预警装置，其特征在于，所述伸缩接顶柱包括：第一承载板、第一立柱、第二立柱和第二承载板；
3.根据权利要求1所述的岩爆预警装置，其特征在于，所述液压加载组件包括：液压加载柱和液压泵；
4.根据权利要求3所述的岩爆预警装置，其特征在于，所述液压加载柱包括：第三承载板、内柱、外柱和第四承载板；
5.根据权利要求4所述的岩爆预警装置，其特征在于，所述液压加载组件还包括：液压阀；所述液压阀的两端分别与所述液压泵和所述油腔连通。
6.根据权利要求4所述的岩爆预警装置，其特征在于，所述加载压力传感器设置在所述第三承载板上，所述加载压力传感器的检测端与所述第...
【专利技术属性】
技术研发人员：王晓卿，娄金福，高富强，魏炯，李建忠，刘文举，杨磊，原贵阳，董双勇，卢志国，曹舒雯，彭相愿，
申请(专利权)人：中煤科工开采研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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