[发明专利]一种煤体可回收钻孔全长应力监测装置及监测方法

权利要求书

1.一种煤体可回收钻孔全长应力监测装置，其特征在于，包括多个监测单元，所述监测单元包括高压囊体、应力传感器、高压应力监测仪、单向逆止阀、卸压液压阀、数据采集仪和加压泵，所述单向逆止阀设置在监测单元之间并连接高压囊体，高压囊体内填充有应力传递介质；所述高压囊体内设置有高压应力监测仪，高压应力监测仪将监测参数传输至数据采集仪；所述卸压液压阀设置在高压囊体的连接端；所述加压泵控制高压囊体内的压力，数据采集仪设置在钻孔外。

2.根据权利要求1所述的一种煤体可回收钻孔全长应力监测装置，其特征在于，所述多个监测单元的高压囊体伸入钻孔内，高压囊体内充入应力传递介质并与钻孔内壁耦合，高压囊体沿钻孔径向和轴向布置。

3.根据权利要求2所述的一种煤体可回收钻孔全长应力监测装置，其特征在于，所述应力传递介质为液体或气体，所述高压囊体的长度为1-2m，直径30-40mm，高压囊体的膨胀尺寸为原尺寸的1-1.5倍；所述高压应力监测仪的检测范围小于等于高压囊体的额定工作压力。

4.根据权利要求1所述的一种煤体可回收钻孔全长应力监测装置，其特征在于，所述单向逆止阀控制应力传递介质由钻孔的孔口向孔底单向流动，所述卸压液压阀的开启压力小于高压囊体的额定工作压力。

5.根据权利要求1所述的一种煤体可回收钻孔全长应力监测装置，其特征在于，所述高压囊体与钻孔内壁贴合实现了立体空间接触监测，高压囊体沿顶板钻孔、底板钻孔、巷帮钻孔或倾斜钻孔布置。

6.根据权利要求1所述的一种煤体可回收钻孔全长应力监测装置，其特征在于，所述高压应力监测仪与数据采集仪之间通过无线信息传输；所述煤体可回收钻孔全长应力监测装置在平行钻孔内安装，钻孔长度相等。

7.一种煤体可回收钻孔全长应力监测方法，利用权利要求1至6任一项所述的一种煤体可回收钻孔全长应力监测装置，其特征在于，包括：

在巷道内布置煤体可回收钻孔全长应力监测装置，其中监测单元连接后，多个高压囊体依次伸入钻孔中，利用加压泵向高压囊体内注入应力传递介质，应力值达到初装值后数据采集仪接收监测信息，根据监测信息分析确定应力峰值曲线；

随工作面推采依次回收煤体可回收钻孔全长应力监测装置，高压囊体卸压后依次取出各个高压囊体。

8.根据权利要求7所述的一种煤体可回收钻孔全长应力监测方法，其特征在于，所述高压囊体沿任意方向布置；可回收钻孔全长应力监测装置分组布置在巷道内，每组设置2个；钻孔的设计孔深为16m。

9.根据权利要求8所述的一种煤体可回收钻孔全长应力监测方法，其特征在于，所述分组内的应力监测装置之间的间距大于等于1m，各组可回收钻孔全长应力监测装置的监测范围大于150m，同组内的应力监测装置初装值分别为5MPa和10-15MPa。

10.根据权利要求8所述的一种煤体可回收钻孔全长应力监测方法，其特征在于，所述数据采集仪在一个监测周期后根据应力变化确定应力峰值曲线，根据应力峰值曲线调整监测深度和初装值。