[发明专利]一种胶结充填充实率实时监测系统及其监测方法

权利要求书

1.一种胶结充填充实率实时监测系统，其特征在于：包括充填材料电阻率感知系统(1)、线路传输系统(2)、地面信息转化与服务系统(9)；

所述充填材料电阻率感知系统(1)包括：充填体(4)、电极线路(8)和电极(3)；所述充填体(4)内设有导电相；在工作面回采巷道内靠近充填体侧的巷帮上布置所述电极线路(8)，在所述电极线路(8)上间隔埋设若干个电极(3)；

所述线路传输系统将所述电极线路(8)上的电极(3)测得的充填体(4)的电阻率数据传输至地面信息转化与服务系统(9)中；

所述地面信息转化与服务系统(9)对所述电阻率数据进行整合和处理，根据现场的充填效果实际情况，进行实时的控制；

该胶结充填充实率实时监测系统的监测方法，包括如下步骤：

(1)在进行充填开采之前在充填体(4)中加入具有导电特性的导电相，加入导电相和其他充填材料干拌均匀后，再掺加水搅拌制胶结充填料浆；

(2)当充填材料充填至采空区后，在工作面(5)回采的过程中在上下两巷靠近充填侧的巷帮上布置电极线路；在电极线路(8)上间隔埋设若干个电极(3)，在工作面回采的过程中，对充填体(4)的电阻率进行测量；

(3)在电阻率测量的过程中，将所测的电阻率值通过线路传输系统(2)传输至地面信息转化与服务系统(9)，利用电阻率-充实率之间的关系将电阻率转化为可视的信息，通过直接的测量电阻率的变化来间接的判断充填材料的充实率；

(4)随着工作面(5)的推进和时间的变化按照上述条件和情况，重复步骤(1)、(2)、(3)；

(5)通过地面信息转化与服务系统(9)对所测得的电阻率的变化进行整理和处理，监测充填体(4)的充实率是否满足所要求的指标，对充填工艺进行实时的调控。

2.根据权利要求1所述的一种胶结充填充实率实时监测系统，其特征在于：在所述电极线路(8)上每隔1m布置一个电极(3)。

3.根据权利要求1所述的一种胶结充填充实率实时监测系统，其特征在于：所述电阻率数据包括电阻率的大小及其变化幅度。

4.根据权利要求1所述的一种胶结充填充实率实时监测系统，其特征在于，步骤(1)开采前，针对采空区所充入的充填材料的种类和配比，在实验室测出充填材料在该种配比条件下的渗流阈值大小，使得充填材料中导电相的掺加量在渗流阈值范围内。

5.根据权利要求1所述的一种胶结充填充实率实时监测系统，其特征在于，适用于胶结充填工作面。

6.根据权利要求1所述的一种胶结充填充实率实时监测系统，其特征在于，所述的导电相为具有导电特性的材料；在制作胶结充填体的过程中，掺入石墨后进行干拌搅拌均匀再进行加入水搅拌制作胶结充填体料浆。

7.根据权利要求1所述的一种胶结充填充实率实时监测系统，其特征在于，地面信息转化与服务系统是在大量实验的基础上得出电阻率和充实率之间的模型方程现场测试充填体的电阻率分布，之后根据模型方程反算出采空区充实率分布情况。