[发明专利]采空区顶底板变形与充填体应力监测一体化装置及方法

摘要

本发明公开了一种采空区顶底板变形与充填体应力监测一体化装置及方法，装置由测杆和附着在测杆上的监测顶底板位移量的位移监测仪以及监测充填体应力的应力监测仪组成；通过位移监测仪获取采空区顶板及顶底板深部岩层的变形数据；同时，通过附加于主体装置的两个应力监测仪收集充填体垂直应力与水平应力数据；通过这些综合监测数据，为充分了解顶板和充填体相互作用机理、顶板与充填体之间应力与变形关系等提供了可靠的依据。

主权项

一种采空区顶底板变形与充填体应力监测一体化装置，其特征在于，由测杆和附着在测杆上的监测顶底板位移量的位移监测仪以及监测充填体应力的应力监测仪组成；所述的位移监测仪由三个拉线式的位移传感器组成，均安装在下杆体的固定盘上，分别用于顶板变形、顶底板移近量和底板变形的监测，依次由1号传感器、2号传感器、3号传感器进行监测；所述的应力监测仪有两套，分别用于监测充填体水平应力和垂直应力；所述的测杆由上杆体、中部连接杆和下杆体三个中空杆件依次套装组成，上杆体插入中部连接杆中可相对滑动，中部连接杆插入下杆体中可通过调节形成一定的高度；所述下杆体的中部和下部分别设有穿过杆体两侧的管孔；所述的上杆体顶部设有长条形顶板固定盘，顶板固定盘中间开设有与测杆内腔相通的用于1号传感器拉线通过的穿线孔，通过顶板固定盘可使测杆上端固定在顶板上；下杆体底部设有底板固定盘，底板固定盘中间开设有与测杆内腔相通的用于3号传感器拉线的穿线孔，通过底板固定盘可使测杆下端固定在底板上；所述的上杆体外壁长度方向上开设有2号传感器拉线的拉线槽，拉线槽下端设有固定2号传感器拉线端头的接线柱和进入上杆体内腔的穿线孔；所述的中部连接杆的杆体顶部设有拉线导向件；所述的应力监测仪，由压囊、弧面壳体、液体压力传感器、注液管及单通电磁阀组成；弧面壳体扣在压囊上用于承受充填体的压力，液体压力传感器置于压囊内部，液体压力信号传送至监测站和单通电磁阀的控制器；注液管穿过下杆体，单通电磁阀置于下杆体内腔并串接在注液管上，注液管一端与注液设备连通，另一端与压囊内部连通；其中，水平应力监测仪附着在下杆体的中部管孔处，弧面壳体的正弧面朝向充填体的水平方向；垂直应力监测仪附着在下杆体的下部管孔处，弧面壳体的正弧面朝上；所述测杆的中部连接杆的杆体上对称开设两排等间距的调节孔，下杆体的杆体上加工有与调节孔对应的螺孔，螺孔安装上螺栓后使测杆固定在一定的高度上。