專(zhuān)利名稱(chēng):柔性礦山壓應(yīng)力監(jiān)測(cè)壓力枕和監(jiān)測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型屬于采礦及巖體工程領(lǐng)域的監(jiān)測(cè)裝置。
背景技術(shù):
地下采場(chǎng)空間煤巖體常處于強(qiáng)烈多變的壓應(yīng)力場(chǎng)的作用,采場(chǎng)圍巖壓力的變化直接影響到支護(hù)方法的效果好壞及人員和設(shè)備的安全。近年來(lái)隨著煤礦開(kāi)采深度、力度和規(guī)模的不斷加大,有兩個(gè)方面的問(wèn)題將顯得越來(lái)越嚴(yán)重一是采區(qū)巷道的煤巖體的壓應(yīng)力增大;二是具有發(fā)生礦井沖擊地壓傾向以及有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性的礦井的數(shù)量和發(fā)生頻率逐年增加。工程中常常需要對(duì)誘發(fā)采掘空間煤巖體破壞的壓應(yīng)力進(jìn)行量化監(jiān)測(cè),因此原巖應(yīng)力、圍巖壓應(yīng)力、采場(chǎng)壓力分布、煤柱支撐壓力等壓力參數(shù)的獲取對(duì)于科研及安全生產(chǎn)管理都有極為重要的作用。上述參數(shù)主要依靠使用監(jiān)測(cè)裝備來(lái)獲得。目前監(jiān)測(cè)裝置主要是由壓力枕、注液裝置和壓力檢測(cè)裝置通過(guò)高壓膠管連接組成。其中上述參數(shù)主要依靠使用壓力枕來(lái)獲得。目前的壓力枕,采用兩塊鋼板整形焊接而成。由于鋼板剛性大,不容易變形,所以靈敏度低。由于需安裝在煤巖體中,需要在煤巖壁上打數(shù)個(gè)或十幾個(gè)鉆孔,然后把壓力枕推送放入鉆孔中,放入角度要求嚴(yán)格,安裝步驟繁瑣, 所以壓力枕擺放錯(cuò)誤率高,而且壓力枕在孔中有一定間隙,使不能及早監(jiān)測(cè)到初始?jí)毫χ担?容易造成數(shù)據(jù)不完全錯(cuò)誤,或監(jiān)測(cè)失敗,因而無(wú)法滿(mǎn)足科研及安全生產(chǎn)管理需求。鑒于此種情況,需要一種操作簡(jiǎn)單方便,分辨率和靈敏度高,監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的鉆孔壓應(yīng)力監(jiān)測(cè)裝置。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為礦山壓應(yīng)力監(jiān)測(cè)提供一種柔性礦山壓應(yīng)力監(jiān)測(cè)壓力枕,以及由這種壓力枕制作的監(jiān)測(cè)裝置和實(shí)施的監(jiān)測(cè)方法,以解決存在的分辨率和靈敏度低和不易安裝的問(wèn)題。為達(dá)到上述目的,本實(shí)用新型壓力枕采用的技術(shù)方案是它包括一個(gè)柔性殼體,柔性殼體一端封閉,另一端設(shè)有插口,通過(guò)插口插入一個(gè)硬質(zhì)的導(dǎo)向注液管,導(dǎo)向注液管與殼體的插口要實(shí)現(xiàn)耐壓密封。所述的柔性殼體承載壓應(yīng)力最好大于15Mpa。所述的柔性殼體一般采用丁氰橡膠類(lèi)材料制成;。所述的硬質(zhì)導(dǎo)向注液管一般采用尼龍棒制作,其作用一是導(dǎo)向,使柔性殼體容易放入鉆孔中;二是向柔性殼體內(nèi)注油或乳化液,用于壓力檢測(cè)。將本實(shí)用新型壓力枕的導(dǎo)向注液管與壓力測(cè)讀裝置連接即成監(jiān)測(cè)裝置,在壓力測(cè)讀裝置上設(shè)有注液控制閥門(mén)。本實(shí)用新型監(jiān)測(cè)裝置的監(jiān)測(cè)方法是第一步將壓力枕放入煤巖壁鉆孔內(nèi),將控制閥門(mén)與注液裝置連接,利用注液裝置通過(guò)導(dǎo)向注液管向壓力枕內(nèi)部充耐壓油或乳化液,直至壓力枕鼓漲起來(lái)與鉆孔內(nèi)壁緊密接觸,關(guān)閉閥門(mén),然后取下注液裝置;
3[0012]第二步通過(guò)壓力測(cè)讀裝置讀一個(gè)初始值,當(dāng)鉆孔受壓變形時(shí),壓力測(cè)讀裝置上就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)新的讀數(shù),前后壓差即為即時(shí)壓力值,然后每間隔一定時(shí)間讀取記錄一次數(shù)據(jù), 得出煤巖層壓力變化曲線(xiàn),根據(jù)壓力變化曲線(xiàn)分析煤巖層壓力變化情況。由于壓力枕為柔性的,靈敏度很高,很小的壓應(yīng)力變化都能被其捕捉到。本實(shí)用新型的有益效果是,壓力枕結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,安裝方便,外殼采用柔性材料,使壓力枕在放入鉆孔的時(shí)候不用注意擺放的方向,直接推送放入即可。充壓后與孔壁緊密接觸, 只要巖體稍微有壓力,就可撲捉到,解決了讀數(shù)不準(zhǔn)確和丟失情況,以及壓力枕不靈敏的問(wèn)題,可以更準(zhǔn)確及時(shí)的監(jiān)測(cè)鉆孔壓應(yīng)力,為科研及安全生產(chǎn)管理提供更準(zhǔn)確的壓力參數(shù)。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例中壓力枕的構(gòu)造圖。圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例一的示意圖。圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例二的示意圖。圖中1-鉆孔,2-壓力枕,3-高壓膠管,4-煤巖壁,5a_油泵,釙-注液槍?zhuān)?_壓力表,7-數(shù)顯表,8-控制閥門(mén),9-連通器,10-柔性殼體,11-導(dǎo)向注液管。
具體實(shí)施方式
從
圖1可以看出,本實(shí)用新型的壓力枕2包括一個(gè)柔性殼體10,柔性殼體10 —端封閉,另一端設(shè)有插口,通過(guò)插口插入一個(gè)硬質(zhì)導(dǎo)向注液管11,導(dǎo)向注液管11與柔性殼體 10的插口實(shí)現(xiàn)耐壓密封。圖2是由本實(shí)用新型壓力枕組成的監(jiān)測(cè)裝置一個(gè)實(shí)施例,從圖中可以看出,壓力枕2的導(dǎo)向注液管11通過(guò)高壓膠管3和連通器9與由壓力表6和數(shù)顯表7組成的壓力測(cè)讀裝置連接,在壓力測(cè)讀裝置上設(shè)有控制閥門(mén)8,通過(guò)控制閥門(mén)8與油泵fe連接。在圖3所示的實(shí)施例二中,構(gòu)造與實(shí)施例一基本相同,不同的是主要是用注液槍 5b替代油泵fe,在此不詳細(xì)描述。實(shí)施例中的壓力表6和數(shù)顯表7可以單用也可以組合使用。也可以采用具有定時(shí)存儲(chǔ)記錄功能的數(shù)顯壓力表替代。實(shí)施例中柔性殼體10采用丁氰橡膠類(lèi)材料制成,通常承載壓應(yīng)力大于15Mpa。實(shí)施例中的硬質(zhì)導(dǎo)向注液管1采用尼龍棒材料制作。
權(quán)利要求1.一種柔性礦山壓應(yīng)力監(jiān)測(cè)壓力枕,其特征在于,它包括一個(gè)柔性殼體,柔性殼體一端封閉,另一端設(shè)有插口,通過(guò)插口插入一個(gè)硬質(zhì)的導(dǎo)向注液管,導(dǎo)向注液管與殼體的插口要實(shí)現(xiàn)耐壓密封。
2.如權(quán)利要求1所述的柔性礦山壓應(yīng)力監(jiān)測(cè)壓力枕,其特征在于,所述的柔性殼體承載壓應(yīng)力大于15Mpa。
3.如權(quán)利要求1或2所述的柔性礦山壓應(yīng)力監(jiān)測(cè)壓力枕,其特征在于,所述的柔性殼體采用丁氰橡膠類(lèi)材料制成。
4.如權(quán)利要求1或2所述的柔性礦山壓應(yīng)力監(jiān)測(cè)壓力枕,其特征在于,所述的硬質(zhì)導(dǎo)向注液管采用尼龍棒制作。
5.一種柔性礦山壓應(yīng)力監(jiān)測(cè)裝置,它包括壓力枕和壓力測(cè)讀裝置,其特征在于,所述的壓力枕結(jié)構(gòu)是包括一個(gè)柔性殼體,柔性殼體一端封閉,另一端設(shè)有插口,通過(guò)插口插入一個(gè)硬質(zhì)的導(dǎo)向注液管,導(dǎo)向注液管與殼體的插口實(shí)現(xiàn)耐壓密封;在壓力測(cè)讀裝置上設(shè)有注液控制閥門(mén)。
6.如權(quán)利要求5所述的監(jiān)測(cè)裝置,其特征在于,所述的壓力測(cè)讀裝置為壓力表和/或數(shù)顯表。
7.如權(quán)利要求5所述的監(jiān)測(cè)裝置,其特征在于,所述的壓力測(cè)讀裝置為具有定時(shí)存儲(chǔ)記錄功能的數(shù)顯壓力表。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種柔性礦山壓應(yīng)力監(jiān)測(cè)壓力枕和監(jiān)測(cè)裝置,主要是用柔性的壓力枕代替?zhèn)鹘y(tǒng)的剛性壓力枕,這種柔性壓力枕充壓后與孔壁緊密接觸,在監(jiān)測(cè)煤巖體壓應(yīng)力時(shí),只要巖體稍微有壓力,就可撲捉到,解決了讀數(shù)不準(zhǔn)確和丟失情況,以及壓力枕不靈敏的問(wèn)題,可以更準(zhǔn)確及時(shí)的監(jiān)測(cè)鉆孔壓應(yīng)力,為科研及安全生產(chǎn)管理提供更準(zhǔn)確的壓力參數(shù)。
文檔編號(hào)E21F17/18GK202073560SQ20112003674
公開(kāi)日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2011年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月30日
發(fā)明者劉鐵柱, 張建勇, 秦忠誠(chéng), 賈玉偉, 鄒德蘊(yùn), 郭忠平 申請(qǐng)人:山東科技大學(xué)