[实用新型]一种用于充填体稳定性监测的新装置

说明书

技术领域

本发明属于煤矿、金属矿山充填开采监测设备领域，具体涉及充填体稳定性实时监测领域。

背景技术

据不完全统计，目前我国生产矿井“三下”压煤量达139.7亿吨，压煤量巨大，开采困难，且地表移动复杂，充填开采作为一种有效的“三下”压煤开采技术，可以有效地控制地表变形，减轻开采损害，保护地表建筑物，但对充填体性能、失稳特征、能否长期稳定支承上覆岩层的研究相对比较少。

目前对充填体稳定性的研究以室内试验为主，主要通过试验机测得单轴、三轴抗压强度和流变特性，部分学者采用声发射装置，对充填体加载时的弹性波、振铃、撞击数、频率、能量值等参数进行汇总研究，得到充填体受力失稳特征，但由于充填体破裂时间短，存在信号监测定位难，衰减快等问题，且无法模拟现场充填体受力状态。

因此，本发明基于现场实际环境，设备埋设到充填体内部，通过位移传感器监测变形特征，通过应力传感器监测受力情况，监测数据通过控制中心传输到地面，最终完成对充填体稳定性实时监测，对现场充填体稳定性分析具有一定的借鉴意义。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提出了一种用于充填体稳定性监测的新装置，通过数据采集、汇总、传输、分析处理，最终完成对充填体稳定性实时监测。

一种用于充填体稳定性监测的新装置，主要包括顶盖、主体、传感器、控制中心和底座。

主体内部中空，设有位移传感器和应力传感器，通过数据线与固定在主体外侧的控制中心连接，控制中心外侧设有外壳，防水防电，密封处理。

应力传感器固定在主体最下方，位移传感器上端通过连接线与主体相连，下端通过连接线与连接杆末端相连，连接杆可以在主体内部沿着管壁滑动。

底座下表面粗糙，带有凸起，底座与主体通过螺纹连接，其中：控制中心、井下控制中心和井上控制中心之间通过数据线连接。

顶盖上表面粗糙，有凸起，下部设有接头，接头外侧设有螺纹。

连接杆圆柱形金属质地，具有一定强度，前端外表面有螺纹，后端沿杆体轴向设有圆柱形孔，内表面带有螺纹，并与前端螺纹配套，两个连接杆可以前端和后端连接使用，最后一个连接杆与顶盖下部的接头连接，上表面粗糙的凸起与顶板接触。

本发明所带来的有益技术效果：

本发明提出了一种用于充填体稳定性监测的新装置，通过数据采集、汇总、传输、分析处理，可以了解充填体受力变形特征，做到了实时监测；连接杆可以增加更换，适用于不同高度，且安装方便，操作简单；整个装置密封，埋设在充填体内部，监测效果好，精度高，可靠性强，可以实现对充填体长期实时监测，对现场开采具有一定的借鉴意义。

附图说明

图1、本装置主体结构图图；

图2、本装置俯视图；

图3、本装置顶盖结构图；

图4、本装置连接杆结构图；

图中数字含义：1、凸起，2、顶盖，3、连接杆，4、主体，5位移传感器，6、控制中心，7、外壳，8、应力传感器，9、底座，10、数据线，11、连接线，12、井下控制中心，13、井上控制中心，21、顶盖接头，31、连接杆前端，32、连接杆后端，33、螺纹。

具体实施方式

本发明提出了一种用于充填体稳定性监测的新装置，为了更加明确说明本发明技术方案，结合具体实施例，对本发明进行详细说明。

如图1、2所示：一种用于充填体稳定性监测的新装置，主要包括顶盖2、主体4、位移传感器5、应力传感器8、控制中心6、底座9。

主体4内部中空，内部设有位移传感器5和应力传感器8，应力传感器8固定在主体4最下方，位移传感器5上端通过连接线11与主体4相连，下端通过连接线11与连接杆3末端相连，连接杆3可以在主体4内部沿着管壁滑动，接触面光滑摩擦阻力小，防水防电，密封不透水，通过增加连接杆3个数，适应不同高度。

底座9下表面粗糙，带有凸起1，与地板紧密接触，底座9与主体4通过螺纹连接。

位移传感器5和应力传感器8通过数据线10与固定在主体4外侧的控制中心6连接，控制中心6外侧设有外壳7，防水防电，密封处理。

控制中心6、井下控制中心12和井上控制中心13之间通过数据线10连接，传感器采集到的数据，汇总到控制中心12.依次通过井下控制中心12和井上控制中心13，完成数据采集、汇总，传输工作，井上控制中心13内设有电脑，对数据进行分析，得到充填体变形和受力随时间变化特征，做到了实时监测目的，同时生成充填体稳定性报告，供学习交流。