[实用新型]采煤工作面超前支承压力监测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种采煤工作面超前支承压力监测装置，通过在采煤工作面前方不同距离布置钻孔应力计，监测煤体内的应力变化，从而实现监测工作面前方支承压力的目的。

背景技术

煤层进行开采后，破坏了原岩体的应力平衡状态，从而使得煤岩体内部的应力重新分布。重新分布的应力超过了工作面煤壁附近煤体的极限强度时，使得工作面附近的煤岩发生破坏，并向采空区移动，直到形成新的应力平衡状态。而在工作面前方一段距离内会形成一个应力增高区，其煤体的应力值要大于原岩应力状态，因此，可能造成巷道变形量增加和冲击危险性的增大。因此，掌握工作面前方超前支承压力的变化规律，对指导安全生产有极其重要的作用。

而目前针对工作面前方支承压力的监测方法，大多采用间接的方法，如观察巷道顶底板移近量、观测工作面前方裂隙发育等方法。而现在采用油压枕进行直接观察时，往往 会出现油压枕跟钻孔壁接触不充分而使得应力值出现较大误差。鉴于上述技术中存在的问题，我们有必要设计一种准确性较高的监测工作面超前支承压力的装置，以实现对生产的指导。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种准确性较高的采煤工作面超前支承压力监测装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种采煤工作面超前支承压力监测装置，它包括：装有KSE-III型钢弦记录系统软件的主机、采集仪、井下分站和钻孔应力计，该钻孔应力计设置在煤体中，该井下分站通过电缆与该钻孔应力计的压力传感器连接，该主机通过所述采集仪与该井下分站进行数据传输。

所述钻孔应力计内的压力传感器采用压阻式或电容式传感器。

所述井下分站上连接的所述钻孔应力计的个数不超过8个

本实用新型的有益效果：本实用新型所得到的采煤工作面超前支承压力监测装置，用于监测工作面超前支承压力的井下分站可以连续不间断的记录钻孔应力计的数据变化，同时布置多个钻孔应力计可以实现对工作面前方进行全面的煤体应力数据收集，通过对各个监测点之间的数据进行关联分析，即可得到工作面前方不同距离的应力变化曲线。

附图说明

     图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种采煤工作面超前支承压力监测装置，它包括：装有KSE-III型钢弦记录系统软件的主机1、采集仪2、井下分站3和钻孔应力计4，钻孔应力计4设置在煤体中，井下分站3通过电缆与钻孔应力计4的压力传感器连接，主机1通过采集仪2与井下分站3进行数据传输。

主机1是用来存储井下分站监测的数据，并将其进行处理，转化成可视的应力变化曲线。主机1包括数据接收装置，数据存储装置和数据处理软件，通过装有KSE-III型钢弦记录系统软件的处理，可以将煤体应力变化曲线显示在屏幕上，结合不同的钻孔应力计距工作面的超前位置，即可得出超前支承压力的变化规律。

采集仪2是用来将井下分站3中监测到的数据转移到主机1。

井下分站3一般放置于工作面前方巷道两帮处，其为井下设置的监测节点，每个井下分站3上最多连接8个钻孔应力计4，其作用是用于记录并存储钻孔应力计监测的数据。井下分站3通过充电干电池进行供电，每块充电干电池可正常使用十天左右。并备有两块充电干电池，可循环使用，从而保障记录数据的连续性可循环使用，从而保障记录数据的连续性。

钻孔应力计4是放置在工作面前方煤体中，当岩层挤压钻孔应力计4时，该钻孔应力计的压力传感器产生压力信号，通过电缆传至井下分站3进行保存。钻孔应力计4内的压力传感器采用压阻式或电容式传感器。

采集仪2与井下分站3、主机1之间为有线传输或红外线传输，采集仪2采集井下分站3内的数据，将采集到的数据导入主机1中。

钻孔应力计的安装位置根据工作面情况进行布置。其安装方法：首先在监测地点施工钻孔，孔深根据设计确定。钻孔施工完后，最好尽快安装钻孔应力计，防止塌孔。安装时，利用安装杆将钻孔应力计顶入孔底，同时要注意安装杆上的方向标示，让钻孔应力计始终保持垂直方向。到达孔底后，采用手动油泵进行注油加压，到压力达到3~5MPa时，停止加压，撤出安装杆，然后用传输电缆将压力传感器与井下分站连接起来。

使用采集仪对井下分站的数据进行采集，然后传入主机内，通过KSE-III型钢弦记录系统软件进行分析，得到每个钻孔应力计监测到的应力变化曲线，通过关键不同钻孔应力计的位置，进而得到工作面前方支承压力的分布情况。

以上为本实用新型的较佳实施例以及设计图式，上述较佳实施例以及设计图式仅是举例说明，并非用于限制本实用新型的权利范围，凡以均等的技术手段、或为本申请专利范围所涵盖的权利范围而实施者，均不脱离本实用新型的保护范围。