[发明专利]基于保护层开采的被保护层应力监测方法及装置

权利要求书

1.基于保护层开采的被保护层应力监测方法，其特征是，包括以下步骤：

步骤S₁，保护层开采前在地表用设定钻孔孔径的钻机施工设定的倾角，钻孔钻入被保护层停止施工；

步骤S₂，利用钻机对钻孔进行扩孔作业；

步骤S₃，将被保护层应力监测装置送至钻孔底部并用固定块固定，并对固定块上部钻孔进行注浆进一步加固；

步骤S₄，以保护层工作面推进至钻孔的水平距离为横坐标，以应力监测装置测得的压力值为纵坐标绘制距离-压力曲线，分析保护层工作面推进过程中被保护层应力变化，得到被保护层应力变化规律；

所述步骤S₁中的钻孔孔径为79mm，施工倾角为80°以上；所述步骤S₁中，开设的钻孔为等间距平行钻孔，钻孔间距为5-8m、钻孔数量为10-20个；所述步骤S₂中将孔径扩至133mm，深度达到被保护层和顶板交界处停止扩孔。

2.如权利要求1所述基于保护层开采的被保护层应力监测方法，其特征是，采用的监测装置包括柔性液压胶囊，垫层、固定块、压力传感器、套管、数据传输线、数显表；所述柔性液压胶囊的上部依次安设有垫层、固定块；所述垫层内部嵌入压力传感器；所述固定块中部开设有供所述套管穿过的通孔；所述套管内穿设有液压胶管和数据传输线；所述压力传感器通过数据传输线与显示柔性液压胶囊内的压力的数显表连接；所述柔性液压胶囊通过液压胶管与电动液压泵连接；所述液压胶管上顺次设有总阀门、二级阀门及单向阀。

3.如权利要求2所述监测方法，其特征是，所述柔性液压胶囊呈圆柱形，由氯丁橡胶制成，外部包裹有钢丝编织层；所述液压胶管由氯丁橡胶制成，外部包裹有钢丝编织层。

4.如权利要求2所述监测方法，其特征是，所述垫层为具有设定厚度的高强度橡胶。

5.如权利要求2所述监测方法，其特征是，所述固定块为圆台状木塞。

6.如权利要求2所述监测方法，其特征是，所述应力监测装置开始使用时，对压力传感器进行校准，对数显表进行归零，启动电动液压泵，打开总阀门、二级阀门及单向阀，通过数显表观察柔性液压胶囊压力使其达到设定值p₀；当压力达到设定值p₀，经过设定时间压力保持不变时表明装置整体气密性良好。

7.如权利要求2-6任一项所述监测方法，其特征是，以保护层推进至钻孔的水平距离为横坐标，以柔性液压胶囊压力值为纵坐标绘制距离-压力曲线，分析保护层工作面推进过程中被保护层应力变化，得到被保护层应力变化规律。