[发明专利]钢板立井井壁变形监测方法

说明书

本发明涉及一种钢板立井井壁变形监测方法，包括如下步骤：首先对已建井筒周围地质情况进行分析，确定井筒易发生破坏的位置及范围，确定危险断面和井筒竖向监测范围；在钢板井壁内表面上安装井壁监测装置，实时监测井筒变形情况；对井筒变形监测的数据进行采集，将采集后的数据导入数据库中，再由业务逻辑层即服务器根据客户端的指令对数据库中录入的数据进行处理分析；根据警戒值采取相应的措施。本发明钢板立井井壁变形监测方法，采用监测装置包含不同类型传感器类型，实现不同类型传感器工作性能之间的相互验证，同时在水平方向上对井筒易破坏断面进行监测，在竖向上对井筒竖向连续变形进行监测，能够准确反映井筒面受力状态。

技术领域

本发明涉及一种矿井井壁应变及预警监测方法，具体的说，是涉及一种钢板立井井壁变形监测方法。

背景技术

目前井筒一般为复合井壁结构，包括双层钢板井壁、单层钢板井壁和双层混凝土井壁。虽然在混凝土井壁层上安装监测装置的技术已经很完善，但是缺少对于已建成并安装提升设备井筒的钢板井壁层上监测装置实施方法。

在矿井井筒监测方案中，监测传感器一般只使用钢弦式传感器或者光纤式传感器的其中之一，也只依据其中一种传感器监测所得数据对井筒安全性进行判断，缺少对这两种监测装置之间工作性能的相互验证。

发明内容

针对上述现有技术中的不足，本发明提供一种能够三维全方面的监测井筒变形，提高监测准确度的钢板立井井壁变形监测方法。

本发明所采取的技术方案是：

一种钢板立井井壁变形监测方法，包括如下步骤：

步骤1，首先对已建井筒周围地质情况进行分析，确定井筒易发生破坏的位置及范围，确定危险断面和井筒竖向监测范围；

步骤2，在钢板井壁内表面上安装井壁监测装置，实时监测井筒变形情况；

步骤3，对井筒变形监测的数据进行采集，将采集后的数据导入数据库中，再由业务逻辑层即服务器根据客户端的指令对数据库中录入的数据进行处理分析；

客户端主要是Web浏览页面，实现用户界面功能；

用户端实时查询历史数据，并将钢弦式传感器、光纤光栅传感器监测得到钢板井壁应变与时间之间关系以点线图的形式呈现；

点线图包括：环向应变-时间关系图和竖向应变-时间关系图；竖向分布式光纤传感器监测得到的钢板井壁竖向应变与井壁位置关系图；

这样能直观反映井筒变形规律，分析井筒受力状态。

根据组合筒计算方法和考虑荷载系数，设定井筒应变三级警戒值；

当所监测井筒的应变值在所述关系图中超过设定的所述警戒值时，发出警报；

根据超过不同级别所述警戒值而采取相应的措施。

例如在发生疏水的含水层与隔水层交界面处，岩土层分界面处，对井筒曾经发生破坏，经修复后能够继续使用的位置等都应该视作危险断面；在疏水，非对称开采等因素导致井壁附加产生的最大位置作为井筒竖向连续监测范围的下限位置。

当钢板发生变形时，钢弦式传感器和光纤光栅式传感器都会响应，监测井壁变形得到数据，对数据进行采集分析进而反映钢板变形情况。

在对钢弦式传感器装置和光纤光栅式传感器装置布置前，首先要根据井筒周围地质情况，确定井筒监测层位。

所述钢弦式监测层位和所述光纤光栅式监测层位交替布置，两者之间的竖向距离设置为60m～90m。

为了相互验证，钢弦式传感器和光纤光栅式传感器之间的工作性能。

设置一对钢弦式监测层位和光纤光栅式监测层位，两者之间的距离在竖向设置为5m～10m。