[发明专利]采煤沉陷区上覆岩层多参数监测传感器布置方法及结构

权利要求书

1.一种采煤沉陷区上覆岩层多参数监测传感器布置方法，包括注浆管、测斜管以及渗压管，其特征在于以下步骤：

S1；进行定孔和测量放点，利用钻机对沉陷区上覆岩层进行钻孔操作；

S2，将钢绞线、注浆管以及测斜管或者渗压管自外而内的通过固定装置进行束缚形成三管组；或者，直接将测斜管或渗压管和注浆管通过固定装置进行束缚形成两管组；

S3，当采用S2中所述的三管组时，在钢绞线底部连接锚固段作为应力监测前端；当采用所述的两管组时，将钢筋应力计通过细匝丝安装在测斜管的底端，使得钢筋应力计平行于所述的测斜管结构应力方向安装；

S4，完成S1-S3的安装，并对三管组或者两管组进行下管检查之后，在钻孔内将所述的三管组或者两管组采用割孔穿杠钢绳牵引提吊的下管方法进行自然下放至孔底；

S5，向所述的注浆管内进行注浆，直至达到指定高程；

S6，注浆结束，当S2中采用的是测斜管三管组时，对测斜仪和渗压计进行检验校正之，按照设计的测斜仪、渗压计的相互位置依次从孔口安装在测斜管的指定位置，使导向轮完全进入导向槽内；当S2中采用的是渗压管两管组时，对渗压计进行空载状态测值后，吊放至渗压管的设计安装高程；

S7，将上述传感元件的电缆线与电源系统、以及数据通讯系统、防雷防盗系统的后端系统相接。

S8，完成下管、注浆和接线施工之后，对钻孔进行回填，并于所述的测斜管和渗压管表面墩台。

2.根据权利要求1所述的采煤沉陷区上覆岩层多参数监测传感器布置方法，其特征在于：在所述的测斜管或渗压管对应渗压计的位置钻设成花管状，花眼大小根据管直径确定。花管外包裹土工布等透水、强度大且较薄的材料。

3.根据权利要求1所述的采煤沉陷区上覆岩层多参数监测传感器布置方法，其特征在于：当S4中自然下放过程浮力过大时，于所述的注浆管内加注清水，或者利用钻机辅助。

4.根据权利要求1所述的采煤沉陷区上覆岩层多参数监测传感器布置方法，其特征在于：S5中的注浆高度为孔深的5％-15％。

5.根据权利要求1所述的采煤沉陷区上覆岩层多参数监测传感器布置方法，其特征在于：对所述的渗压计进行防锈、防水、防腐、防高水压处理，并在水中进行侵泡使其达到饱和状态，并于测头上利用无纺土工布进行包装；在放入所述的测斜仪之前，利用模拟测斜仪对测斜管进行试放。

6.根据权利要求1所述的采煤沉陷区上覆岩层多参数监测传感器布置方法，其特征在于：当S3中采用三管组时，在安装锚索应力计之前，对钢绞线施加预应力，预应力以平均张力为0-294000N的数值换算。

7.一种采煤沉陷区上覆岩层多参数监测传感器布置，包括用于进行钻孔的煤电钻，以及用于对钻孔进行注浆的注浆管，其特征在于：所述注浆管的相邻设置有监测管组；所述的监测管组内设置有监测元件；所述的监测元件通过通信电缆与后端系统相接。

8.根据权利要求7所述的采煤沉陷区上覆岩层多参数监测传感器布置，其特征在于：所述的监测管组包括渗压管和/或测斜管和/或沉降管；所述的注浆管与监测管组外侧包覆有钢绞线；所述的监测元件包括测斜仪和/或渗压计和/或锚索应力计和/或钢筋应力计等相关测倾角、位移、水文、应力传感器。

9.根据权利要求8所述的采煤沉陷区上覆岩层多参数监测传感器布置，其特征在于：所述的渗压计位于测斜管或渗压管内设计深度；所述的测斜仪位于测斜管内；所述的钢绞线底部设置有锚索应力计，或者所述的测斜管最底端设置有钢筋应力计；所述的测斜管外侧设置有沉降磁环。

10.根据权利要求9所述的采煤沉陷区上覆岩层多参数监测传感器布置，其特征在于：所述的测斜管之间通过测斜管连接节相接；所述钻孔的孔径为80-225mm；所述钢绞线的外径为3-17mm；所述的渗压管外径为48-75mm；所述的测斜管外径为50-95mm；所述的后端系统包括供电系统、数据通讯系统、防雷防盗系统；所述的监测元件为一对应力盒；两个应力盒通过固定支架对称设置在测斜管的两侧，用于监测测斜管的轴向应力。