[发明专利]基于底板变形监测系统的特厚煤层综放开采装置

摘要

本发明涉及室内模拟煤层开采时的地质条件和开采条件的装置，具体为一种基于底板变形监测系统的特厚煤层综放开采装置。本发明提供一种用于室内进行特厚煤层综放开采对底板不同深度进行变形损伤乃至破坏深度监测的装置，以实时监测采动底板不同深度应力和应变数据，解决目前现场实测工作量大、施工和测试困难灯不利因素。本发明包括三部分装置，第一部分为模型框架系统装置，第二部分为应力应变传感器布置设计，第三部分为数据采集接收装置。本发明室内方便模拟，集三部分于一体，相似材料配比可根据需要进行调配；可根据开采进度实时进行采集和分析数据，计算数据易得和方便处理，并根据应力和应变数据进行对比分析，相互验证试验结果的可靠性。

主权项

1.一种基于底板变形监测系统的特厚煤层综放开采装置，其特征在于，包括模型框架系统装置和应力应变传感器布置设计；/n模型框架系统装置结构如下：/n首先是模型整体框架结构设计：/n（1）模型内部长宽高尺寸4000×300×1600mm；/n（2）模型左右两侧挡板长宽高尺寸50×300×1600mm，用厚度50mm厚钢板；/n（3）模型底部挡板长宽尺寸5000×300mm，用厚度20mm厚钢板；/n（4）模型顶部盖板长宽尺寸3800×280mm，厚度10mm钢板；/n其次是前后挡板结构设计/n（1）前后挡板均呈横放的水槽型，用背面靠两端螺丝依次从底到上固定在模型上，同时每两个挡板上下之间用三个直径20mm螺丝进行连接固定，便于安装和拆卸；/n（2）前后挡板用厚度10mm厚钢板加工制作，长高尺寸5000×20mm，上下伸出50mm槽檐；/n（3）在上下伸出50mm槽檐中间沿长度方向间距按1000mm上下对称分别开三个螺丝孔，直径20mm；/n（4）每个前后挡板两端从下往上开孔，第一个孔中心距离底部30mm，孔直径30mm，两孔中心间距140mm；/n最后是左右两侧挡板开孔尺寸设计/n（1）左右两侧挡板底部是对称焊接在模型底部钢板之上的，根据前后两侧挡板高度及开孔尺寸，左右两侧挡板前后均要事先按照前后挡板两端开孔位置进行开孔，这样才能用螺丝进行固定；/n（2）左右两侧挡板从下往上开孔，两个孔一个周期，第一个孔中心距离底部30mm，孔直径30mm，两孔中心间距140mm；第二个孔上面间距60mm再开第三个孔，依次类似进行，这样就能和前后挡板上的两端开孔对应，用螺丝便于固定；/n（3）左右两侧挡板每侧前后各开16个直径30mm的螺丝孔，总共64个螺丝孔；/n第二部分为应力应变传感器布置设计/n首先是模型纵剖面设计：/n（1）模型长度为4000mm，高度依据实际模拟的矿井某工作面地质和开采条件来搭建；/n（2）模型左右两端开采煤层各留300-500mm保护煤柱，然后从切眼到停采线方向也即模型长度方向依次布置四条监测线，前三条监测线间距均为700-900mm，后两条监测线间距为1500-1700mm；/n（3）每条监测线上分别布设4-6个应力传感器和8-12个应变传感器，应力传感器选择典型地层布设，应变传感器从上到下间距25-35mm进行布设；/n其次是横向传感器布置设计/n（1）根据四个监测线位置，横向上距离前挡板或后挡板100mm依次布设应变传感器和应力传感器；/n（2）同一监测断面且位于同水平面上的两种传感器间距100mm；/n借助计算机和数据采集仪实时采集应力传感器和应变传感器采集到的数据并进行处理。/n