[发明专利]一种基于保护层开采的被保护层应力监测装置

说明书

本发明公开了一种基于保护层开采的被保护层应力监测装置，其涉及被保护层应力监测技术领域，其中，利用应力监测组件进行应力监测时，先控制伸缩杆伸长且带动柔性液压囊刚好与孔壁接触，随后伸缩杆微调收缩，使得柔性液压囊与孔壁之间留有膨胀间隙，以便在柔性液压囊内充入定量液体，实现定量膨胀，从而以最佳状态来将应力动态变化传递给应力传感器，另外，监测管中至少圆周阵列设置有四组伸缩杆，各个所述伸缩杆的伸出端均设置有柔性液压囊以及应力传感器，以便从至少四个方向进行应力监测，实现多方位监测，提高了应力监测的准确性，并且通过减速驱动机构能够带动监测管进行定量微转动，从而调整其监测方位，提高了其监测的针对性。

技术领域

本发明涉及被保护层应力监测技术领域，具体是一种基于保护层开采的被保护层应力监测装置。

背景技术

保护层是指为消除或削弱相邻煤层的突出或冲击地压危险而先开采的煤层或矿层，其中，由于采动影响而使突出煤层瓦斯压力、瓦斯含量大幅降低，煤层透气性显著提高，大量高压瓦斯释放从而消除突出煤层的突出危险，因此开采保护层是区域性瓦斯治理最有效的手段之一，并且研究保护层开采时，被保护层应力变化对于探寻应力变化规律有着较为重要的意义，现有的被保护层应力监测装置，最基础的需要采用应力传感器进行应力监测，为了刚好的捕捉应力变化，往往利用柔性液压囊与应力传感器的组合来进行应力监测，但是柔性液压囊的膨胀状态难以掌控，从而导致其对于应力变化的传递效果不佳。

因此，有必要提供一种基于保护层开采的被保护层应力监测装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于保护层开采的被保护层应力监测装置，其特征在于：包括：

应力监测组件，所述应力监测组件的监测端通过孔体伸入至被保护层中进行实时应力监测；且，所述应力监测组件至少包括：

监测管，能够沿其自身轴线进行微转动调节；

所述监测端包括：

周向监测组件，嵌入于所述监测管中，且，所述周向监测组件至少包括能够沿监测管径向滑动且设置在安装仓中的柔性液压囊以及应力传感器，其中所述柔性液压囊以及应力传感器的滑动动作由控制器驱动伸缩杆进行控制，且利用所述应力传感器进行应力监测时，由柔性液压囊实时传递应力动态变化，且所述控制器被配置为：应力监测时，先控制伸缩杆伸长且带动柔性液压囊刚好与孔壁接触，随后伸缩杆微调收缩，使得柔性液压囊与孔壁之间留有膨胀间隙，以便在柔性液压囊内充入定量液体，实现定量膨胀；以及

轴向监测器，采用伸缩器设置在监测管的端部，用于检测孔体的底部应力。

进一步，作为优选，所述安装仓固定嵌入在监测管中，且所述监测管中至少圆周阵列设置有四组伸缩杆，各个所述伸缩杆的伸出端均设置有柔性液压囊以及应力传感器，以便从至少四个方向进行应力监测。

进一步，作为优选，初始阶段，所述柔性液压囊藏于所述安装仓中，且所述安装仓的仓壁上对应开设有供柔性液压囊伸出的通孔。

进一步，作为优选，所述柔性液压囊为一水平放置的椭圆闭合囊体，其两个长轴端为刚性部，两个短轴端为柔性部，靠近伸缩杆一侧的柔性部连接有连接套，所述连接套可拆卸的与伸缩杆的输出端相连，且连接套内还嵌入有应力传感器。

进一步，作为优选，且所述刚性部为钩型，以便在利用支撑弹簧对柔性液压囊进行支撑时，所述支撑弹簧的一端与远离伸缩杆一侧的柔性部相接触，另一端与刚性部相接触。

进一步，作为优选，所述监测管中位于所述周向监测组件的上方还嵌入有定位锁紧囊，所述定位锁紧囊设置于扩孔中，所述扩孔为嵌入式扩孔，且嵌入在孔体中部，所述扩孔开设于顶板中且与被保护层的顶部相接触。