[发明专利]一种护表构件面应力原位测试装置及方法

说明书

本发明涉及煤炭开采技术领域，提出一种护表构件面应力原位测试装置及方法。护表构件面应力原位测试装置包括油馕、油管和压力传感器。油馕内部形成有储油腔，油馕形成有与储油腔连通的连接口，油管的第一端与连接口连通，油管的第二端与压力传感器连通，压力传感器用于检测储油腔内的油压。通过油馕监测金属网的受力变化，压力传感器实时检测油馕中的油压变化，实现对金属网在巷道顶板变形过程中的面应力变化过程的实时监测，从而能够预判巷道围岩变形，并且完善矿山压力监测数据。

技术领域

本发明涉及煤炭开采技术领域，尤其涉及一种护表构件面应力原位测试装置及方法。

背景技术

金属网作为一种柔性护表构件，被广泛应用于锚杆支护结构中。金属网可将井下锚杆形成的点支护扩大为面支护，有效提高锚杆支护效果，同时还可抑制相邻锚杆之间破碎岩体的冒落，实现巷道空间的安全高效利用。

巷道矿山压力显现直接表现为锚杆或锚索破断、金属网大量鼓包变形、围岩流变、冲击破坏等特征。为了有效控制巷道围岩变形及冲击地压发生，现有技术研制了大量的传感监测设备用于实时监测矿山压力显现行为，所得测试结果为工程设计提供了大量的基础数据，有力地推动了巷道支护技术的发展。

目前巷道支护系统中金属网的刚度弱于锚杆支护的刚度，往往在巷道围岩变形过程中，金属网首先出现网兜变形。井下金属网的变形及破坏随处可见，却没有引起足够的重视，存在巨大的安全隐患。由于井下金属网铺设范围较广，且是一个面型受力构件，单点受力测试并不能代表其整体受力情况，因此关于金属网面应力的测试目前仍处于空白状态，致使矿山压力监测数据中护表构件受力的缺失。

发明内容

本发明提供一种护表构件面应力原位测试装置，用于监测煤矿井下巷道顶板变形过程中护表构件金属网面型受力过程，预判巷道围岩变形，完善矿山压力监测数据。

本发明还提供一种护表构件面应力原位测试方法。

根据本发明第一方面实施例的护表构件面应力原位测试装置，包括：

油馕，内部形成有储油腔，所述油馕形成有与所述储油腔连通的连接口；

油管，所述油管的第一端与所述连接口连通；

压力传感器，所述压力传感器与所述油管的第二端连通，所述压力传感器用于检测所述储油腔内的油压。

根据本发明的护表构件面应力原位测试装置，通过油馕监测金属网的受力变化，压力传感器实时监测油馕中的油压变化，实现对金属网在巷道顶板变形过程中的面应力变化过程的实时监测，从而能够预判巷道围岩变形，完善矿上压力监测数据。

根据本发明提供的一种护表构件面应力原位测试装置，还包括：

控制阀，所述控制阀设置于所述油管。

根据本发明提供的一种护表构件面应力原位测试装置，所述油馕在金属网的投影面积大于所述金属网的网孔面积。

根据本发明提供的一种护表构件面应力原位测试装置，所述护表构件面应力原位测试装置还包括：

控制器，所述控制器与所述压力传感器电连接；

数据接口，所述数据接口与所述控制器电连接。

根据本发明提供的一种护表构件面应力原位测试装置，所述护表构件面应力原位测试装置还包括：

无线通讯模块，与所述控制器电连接。

根据本发明提供的一种护表构件面应力原位测试装置，所述无线通讯模块为5G通讯模块、4G通讯模块、蓝牙模块、WiFi模块、GSM模块、CDMA模块、WCDMA模块、TD-SCDMA模块、Zigbee模块和LoRa模块中的任意一种或者几种的组合。