【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光纤监测，具体地，涉及一种区段煤柱变形分布式光纤监测方法。
技术介绍
1、区段煤柱是在煤矿开采过程中，为了划分不同的开采区段而保留的部分煤体。它主要起到隔离相邻区段开采活动的作用，隔离临近工作面采空产生的顶板下沉、岩层移动等不利影响，避免其对相邻正在开采或准备开采的区段造成破坏。在煤矿开采过程中，采空区存在自然发火、瓦斯集聚泄露、局部积水涌出的分险，区段煤柱可以在一定程度上阻止氧气进入采空区，降低采空区遗留煤块自然发火的可能性，同时，还需要区段煤柱能防止采空区瓦斯和积水涌入正在回采的工作面。
2、相关技术中，表面收敛变形监测受人为和环境因素影响较大，激光测距受粉尘、水雾影响大，卷尺测量受人为读数影响大，无法连续长期的对区段煤柱变形进行大范围监测；全站仪测量操作复杂，需要专业的技术人员对数据进行处理，测量时受巷道内环境(如光线、粉尘、水雾等)的影响较大，无法长期连续监测；离层仪安装过程工序较多，浅部和深部同步变形时，无法正常解算出煤柱的变形量，此外，容易受到钻孔内环境(如煤岩破碎等)的影响而出现故障。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
2、为此，本专利技术的实施例提出一种区段煤柱变形分布式光纤监测方法，该区段煤柱变形分布式光纤监测方法具有实施方便、准确性高的优点。
3、根据本专利技术实施例的区段煤柱变形分布式光纤监测方法，包括以下步骤：
4、s1、在煤柱的侧面规划布置光纤的预设
5、s2、在煤柱的侧面，沿所述预设路线开设光纤槽，所述光纤槽的延伸方向与水平方向一致，所述光纤槽为多个，多个所述光纤槽沿所述煤柱的高度方向间隔布置，且多个所述光纤槽中邻近所述煤柱的顶部的所述光纤槽与所述煤柱的顶部之间之间具有间隙，多个所述光纤槽中邻近所述煤柱的底部的所述光纤槽与所述煤柱的底部之间具有间隙；
6、s3、在所述光纤槽内布置光纤监测组件，并对所述光纤槽进行封堵，以将所述光纤监测组件固定在所述光纤槽内；
7、s4、将所述监测光纤的部分预留在所述光纤槽外侧并与光纤解调设备相连，以便对所述监测光纤进行数据采集；
8、s5、根据采集的光纤监测数据进行反演，以得到区段煤柱沿应变感测光纤范围内的应变变化。
9、本专利技术实施例的区段煤柱变形分布式光纤监测方法能够将光纤监测组件置于煤柱侧面开设的光纤槽内，并将光纤监测组件封堵在光纤槽内，使得光纤槽内的封堵材料与煤柱形成一个整体，从而能够连续、实时地监测煤柱变形情况，保证光纤监测组件的测量精度，进而能够准确捕捉煤柱应变变化。
10、在一些实施例中，所述光纤槽包括依次相连的第一槽段、第二槽段和第三槽段，所述第二槽段沿所述煤柱的宽度方向贯穿所述煤柱布置，所述第一槽段和所述第二槽段之间以及所述第二槽段和所述第三槽段之间的连接处均为弧形段，所述弧形段的半径大于100毫米。
11、在一些实施例中，所述光纤监测组件包括第一监测光纤和光纤固定件，所述第一监测光纤与所述光纤固定件相连，所述光纤固定件的延伸方向与所述光纤槽的延伸方向一致。
12、在一些实施例中，所述光纤监测组件还包括第一连接件，所述第一连接件的第一端与所述光纤固定件相连，所述第一连接件的第二端与所述第一监测光纤相连，所述第一监测光纤与所述光纤固定件之间间隔开。
13、在一些实施例中，所述光纤监测组件还包括第二监测光纤和第二连接件，所述第二监测光纤与所述光纤槽的延伸方向一致，且在煤柱的高度方向上位于相邻的两个所述光纤槽之间，所述第二连接件用于连接所述第二监测光纤和所述煤柱的侧面，所述第二连接件为多个，多个所述第二连接件沿所述光纤固定件的延伸方向间隔布置，相邻的两个所述第二连接件之间的距离小于所述相连的两个第二连接件之间的所述第二监测光纤的长度。
14、在一些实施例中，在步骤s3中，向所述第二槽段内采用分段注浆的方式进行注浆封堵。
15、在一些实施例中，在步骤s4中，在采集数据之前，利用回弹仪对所述光纤槽封堵区域进行检测，以确保所述光纤槽内的封堵材料与所述煤柱形成一个整体。
16、在一些实施例中，在步骤s4中，将所述光纤槽外侧的所述第一监测光纤与所述光纤解调设备之间相连的部分采用可塑软管包裹。
17、在一些实施例中，所述第一监测光纤为一条，一条所述第一监测光纤依次串联多个所述光纤槽。
18、在一些实施例中，所述第一监测光纤为多条，一个所述光纤槽内布置至少一条所述第一监测光纤。
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1.一种区段煤柱变形分布式光纤监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的区段煤柱变形分布式光纤监测方法，其特征在于，所述光纤槽包括依次相连的第一槽段、第二槽段和第三槽段，所述第二槽段沿所述煤柱的宽度方向贯穿所述煤柱布置，所述第一槽段和所述第二槽段之间以及所述第二槽段和所述第三槽段之间的连接处均为弧形段，所述弧形段的半径大于100毫米。
3.根据权利要求2所述的区段煤柱变形分布式光纤监测方法，其特征在于，所述光纤监测组件包括第一监测光纤和光纤固定件，所述第一监测光纤与所述光纤固定件相连，所述光纤固定件的延伸方向与所述光纤槽的延伸方向一致。
4.根据权利要求3所述的区段煤柱变形分布式光纤监测方法，其特征在于，所述光纤监测组件还包括第一连接件，所述第一连接件的第一端与所述光纤固定件相连，所述第一连接件的第二端与所述第一监测光纤相连，所述第一监测光纤与所述光纤固定件之间间隔开。
5.根据权利要求4所述的区段煤柱变形分布式光纤监测方法，其特征在于，所述光纤监测组件还包括第二监测光纤和第二连接件，所述第二监测光纤与所述光纤槽
6.根据权利要求5所述的区段煤柱变形分布式光纤监测方法，其特征在于，在步骤S3中，向所述第二槽段内采用分段注浆的方式进行注浆封堵。
7.根据权利要求6所述的区段煤柱变形分布式光纤监测方法，其特征在于，在步骤S4中，在采集数据之前，利用回弹仪对所述光纤槽封堵区域进行检测，以确保所述光纤槽内的封堵材料与所述煤柱形成一个整体。
8.根据权利要求7所述的区段煤柱变形分布式光纤监测方法，其特征在于，在步骤S4中，将所述光纤槽外侧的所述第一监测光纤与所述光纤解调设备之间相连的部分采用可塑软管包裹。
9.根据权利要求8所述的区段煤柱变形分布式光纤监测方法，其特征在于，所述第一监测光纤为一条，一条所述第一监测光纤依次串联多个所述光纤槽。
10.根据权利要求8所述的区段煤柱变形分布式光纤监测方法，其特征在于，所述第一监测光纤为多条，一个所述光纤槽内布置至少一条所述第一监测光纤。
...【技术特征摘要】
1.一种区段煤柱变形分布式光纤监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的区段煤柱变形分布式光纤监测方法，其特征在于，所述光纤槽包括依次相连的第一槽段、第二槽段和第三槽段，所述第二槽段沿所述煤柱的宽度方向贯穿所述煤柱布置，所述第一槽段和所述第二槽段之间以及所述第二槽段和所述第三槽段之间的连接处均为弧形段，所述弧形段的半径大于100毫米。
3.根据权利要求2所述的区段煤柱变形分布式光纤监测方法，其特征在于，所述光纤监测组件包括第一监测光纤和光纤固定件，所述第一监测光纤与所述光纤固定件相连，所述光纤固定件的延伸方向与所述光纤槽的延伸方向一致。
4.根据权利要求3所述的区段煤柱变形分布式光纤监测方法，其特征在于，所述光纤监测组件还包括第一连接件，所述第一连接件的第一端与所述光纤固定件相连，所述第一连接件的第二端与所述第一监测光纤相连，所述第一监测光纤与所述光纤固定件之间间隔开。
5.根据权利要求4所述的区段煤柱变形分布式光纤监测方法，其特征在于，所述光纤监测组件还包括第二监测光纤和第二连接件，所述第二监测光纤与所述光纤槽的延伸方向一致，且在煤柱的高度方向上位于相邻的两个所述光纤槽之间...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵铁林，马兆瑞，孙晓冬，杨建威，冀磊，张亮，杜龙飞，
申请(专利权)人：天地科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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