[发明专利]一种煤层底板采动裂隙发育监测装置与方法

说明书

技术领域

本发明属于煤层底板采动裂隙监测技术领域，尤其涉及一种煤层底板采动裂隙发育监测装置与方法。

背景技术

煤层底板岩体中由于构造应力作用存在大量的微裂纹、空隙以及节理等宏观非连续面，在矿压和水压作用下，这些弱面很容易扩展贯通，行程突水通道，引发突水事故，严重威胁矿井安全生产。

如今煤炭开采的机械化程度和采煤工艺、采煤方法逐步的到提高和改善，但煤炭开采的安全形势仍然不容乐观。现有的煤层底板采动裂隙监测方面比较单一，很难对煤层底板进行全面的监测，人们很难直观的在设备上观察到该煤层底板的建模图形，从而极大威胁采煤工人的安全。

综上所述，现有技术存在的问题是：现有的煤层底板采动裂隙监测方面比较单一，很难对煤层底板进行全面的监测，人们很难直观的在设备上观察到该煤层底板的建模图形，从而极大威胁采煤工人的安全。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种煤层底板采动裂隙发育监测装置与方法。

本发明是这样实现的，一种煤层底板采动裂隙发育监测装置与方法，其特征在于，所述煤层底板采动裂隙发育监测装置与方法包括：种类检测模块、水平检测模块、状态数据收集模块、破坏检测模块、单轴压缩试验模块、受力数据收集模块、RFPA动态仿真模块。

种类检测模块，种类检测模块与破坏检测模块连接，用于检测煤层底板岩层种类。

水平检测模块，水平检测模块与破坏检测模块连接，用于检测煤层底板岩层的外形。

状态数据收集模块，状态数据收集模块与种类检测模块、水平检测模块、RFPA动态仿真摸块连接，用于将煤层底板岩层的种类、外形信号进行收集，并将状态数据传送到RFPA动态仿真摸块。

破坏检测模块，破坏检测模块与状态数据收集模块、受力数据收集模块连接，收集状态数据后，进行整块煤层底板岩层进行破坏，并将破坏受力数据传送到受力数据收集模块。

单轴压缩试验模块，单轴压缩试验模块与状态数据收集模块、受力数据收集模块连接，收集状态数据后，进行单块块煤层底板岩层进行单轴压缩，并将单轴受力数据传送到受力数据收集模块。

受力数据采集模块，受力数据采集模块与破坏检测模块、单轴压缩试验模块、RFPA动态仿真摸块7进行连接，将破坏检测模块、单轴压缩试验模块的受力数据进行收集，传送到RFPA动态仿真摸块。

RFPA动态仿真摸块，RFPA动态仿真摸块与状态数据收集模块、受力数据收集模块连接，接收到状态数据和受力数据后，从而进行动态仿真建模。

优选的，所述RFPA动态仿真摸块包括：实体建模模块、网格建模模块、计算模块；

实体建模模块，用于接收到状态数据后，进行实体建模。

网格建模模块，用于在实体建模上铺设若干网格，将实体建模进行分块、分层。

计算模块，用于接收受力数据，在实体建模、网格建模后，进行数值计算，并建立起动态仿真摸块。

优选的，所述单轴压缩试验方法：

步骤一，调整传感器；

将制好的岩样测量尺寸后，置于电液伺服岩石试验机承压板中心，调整好轴向位移传感器横向位移传感器及声发射传感器；

步骤二，调整传感器控制位移；

加载方式采用位移控制，峰前加载速度采用0.1mm/s,峰后加载速度采用0.2mm/s。试验过程中自动采集数据，并进行试验处理，绘制全应力一应变曲线。

步骤三，取样记录；

停止试验，取出试样,进行记录描述。

本发明的煤层底板采动裂隙发育监测装置与方法可监测煤层底板形状与材质，并可收集采动裂隙的大小、方向；可进行煤层底板整块和单块力度检测，受力分析更加全面；最终进行动态仿真建模，更直观的观察到煤层底板采动裂隙发育状况。

附图说明

图1是本发明实施例提供的煤层底板采动裂隙发育监测装置结构示意图。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。

下面结合附图对本发明的结构作详细的描述。

如图1所示，本发明实施例提供的煤层底板采动裂隙发育监测装置包括：

种类检测模块1，种类检测模块1与破坏检测模块3连接，用于检测煤层底板岩层种类。

水平检测模块2，水平检测模块2与破坏检测模块连接，用于检测煤层底板岩层的外形。