[发明专利]一种煤层应力的综合检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及煤层力学性能的分析方法，特别是涉及一种煤层应力的综合检测方法。

背景技术

井工煤矿开采过程中，对煤层进行应力检测不仅能够预知煤层中瓦斯存储量，还能对瓦斯事故的预防起到有据可依的指导作用。现有检测方法通常是使用压力传感器对煤层应力进行检测，将压力传感器设置在煤层上，通过电信号与操作台连接，人工操作检测装置进行检测。由于是通过传感器进行检测，因此现有技术存在检测方法复杂，检测结果单一的问题。

针对现有技术的不足，有必要提出一种简单易行，能同时检测多种应力的煤层应力检测方法。

发明内容

本发明的目的是要提供一种煤层应力的综合检测方法，能够简单方便地检测煤层地应力、抗剪力与弹性力。

为了实现上述目的，本发明提供了一种煤层应力的综合检测方法，包括：

步骤一，在待测煤层两侧分别设置第一巷道和第二巷道；

步骤二，在所述待测煤层上钻出与组合拉杆直径相匹配的探测孔；

步骤三，在所述探测孔中设置所述组合拉杆，所述组合拉杆的第一端与所述第一巷道的液压动力装置连接，所述组合拉杆的第二端连接所述第二巷道的第一检测单元；

步骤四，通过所述液压动力装置拉动所述组合拉杆，在所述第一检测单元从所述第二巷道穿过所述待测煤层到达所述第一巷道的过程中：

通过所述第一检测单元中的测压底板的冲压端面冲击所述待测煤层形成冲孔，同时记录所述液压动力装置的拉力值从而获得煤层抗剪力；

通过所述第一检测单元中的可动式测压板通过所述冲孔，同时记录所述冲孔的孔壁对所述可动式测压板的压力值从而获得煤层地应力。

优选地，在上述综合检测方法中，还包括：

在所述第一检测单元的尾部连接第二检测单元，在所述第一检测单元穿出所述待测煤层后，所述第二检测单元留在所述待测煤层内部；通过在预定时长内所述第二检测单元中的可动式测压板的压力值的变化来确定煤层弹性力。

优选地，在上述综合检测方法中，所述预定时长大于12小时，如果所述第二检测单元中的可动式测压板的压力值上升，则确认所述煤层弹性力大于所述煤层地应力；

如果所述第二检测单元中的可动式测压板的压力值下降，则确认所述煤层弹性力小于所述煤层地应力。

优选地，在上述综合检测方法中，在所述步骤四之前，还包括：

在所述第二检测单元的尾部连接第三检测单元；所述第一检测单元、所述第二检测单元和所述第三检测单元相同。

优选地，在上述综合检测方法中，所述步骤四中，通过对液压油缸充压，依次带动顶推盘、顶推拉杆、测压拉盘向前，从而拉动组合拉杆向前运动。

优选地，在上述综合检测方法中，设置所述组合拉杆由多段杆件连接而成，每段所述杆件能单独拆卸。

优选地，在上述综合检测方法中，在所述液压动力装置中设置前置测压表显示所述液压动力装置的拉力值。

优选地，在上述综合检测方法中，设置所述可动式测压板受压后压迫下方的管形测压储油体，设置后置测压表显示所述可动式测压板的压力值。

本发明至少具有以下技术效果：

1)本发明中，由于测压底板是依靠液压动力装置的拉力克服煤层的剪切力向前运动的，因此拉力与剪切力之间存在计算关系，通过记录液压动力装置的拉力值再经过一定计算就能知道煤层抗剪力的大小。同时由于煤层内部存在应力，因此可动式测压板会受到来自冲孔孔壁的压力，压力大小与煤层地应力大小之间存在计算关系，通过记录孔壁对可动式测压板的压力值再经过一定计算就能知道煤层地应力大小。检测方法简单方便，能同时检测两种应力，检测功能多样。

2)本发明中，在第一检测单元尾部连接了第二检测单元，通过记录第二检测单元中的可动式测压板的压力值就能知道煤层地应力大小，通过观察第二检测单元中的可动式测压板在预定时间内的压力值变化情况，就能知道煤层弹性力与煤层地应力的大小关系。检测方法简便，原理简单，易于操作。

3)本发明中，设置多个相同的检测单元重复对煤层进行应力测量，多次测量煤层的弹性力、地应力与抗剪力，保证了测量结果的准确性。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：