[发明专利]一种采空区的应力监测方法及装置

说明书

本发明涉及煤矿巷道支护领域，提供一种采空区的应力监测方法及装置。采空区应力监测方法包括：在液压支架靠近工作面推进方向一侧的底板岩层中开挖安装槽；将可升降的应力监测装置放置于安装槽当中；在应力监测装置上方及周边缝隙内填充覆盖物；朝着工作面推进方向移动液压支架，直到液压支架底座经过应力监测装置，且应力监测装置位于液压支架的掩护梁下方；升起应力监测装置，使得应力监测装置上表面凸出于底板岩层。该种采空区应力监测方法，应力监测装置放置快速方便。此外，将应力监测装置升高，促使应力监测装置上表面直接承载顶板掉落的矸石，有效避免了安装槽周边底板岩层对监测数据的影响，可获取采空区顶板垮落造成的真实应力变化。

技术领域

本发明涉及煤矿巷道支护领域，提供一种采空区的应力监测方法及装置。

背景技术

在煤矿巷道围岩控制技术中，矿山压力是巷道围岩控制的研究重点，它主要是巷道开挖、工作面回采等活动造成围岩应力重新分布以及围岩结构变形破坏所引起的，巷道顶板是分析矿压显现的主要指标之一，掌握巷道顶板及其上覆岩层的活动状况对研究矿山压力分布及矿压显现特征具有重要指导意义。

现阶段，对煤矿巷道的矿压监测技术手段日趋完善，但是针对采煤工作面后方采空区的观测手段却较少。采空区应力监测数据对研究采空区上覆岩层的垮落、破断以及翻转状况具有一定的指导作用，对形成煤矿巷道和工作面全方位矿山压力数据具有重要意义。通过在采空区安装应力监测装置是监测采空区上方顶板压力以及顶板活动规律的一种重要方式。

现阶段在采空区应力监测方面主要存在以下问题：

监测仪器部分采用埋设应力监测球，通过内置应变片的变形来计算采空区应力监测数据，采空区内地质条件差，精密监测仪器易损坏，并且埋设过程要求比较苛刻，否则易造成数据不准确。

埋设方法采用穿煤柱布线法，回采巷道进行双巷布置时，监测线路需要通过液压支架推杆下方引入到另外一条巷道，安装过程比较复杂、费时费力，并且监测线路需要经过多台液压支架碾压，易造成监测线路损坏。

现阶段埋设的监测仪器为防止被液压支架损坏，埋设深度较大，顶板垮落后的破碎岩块砸落在底板上，很一大部分压力被监测装置周边的实体底板围岩分散掉，获取的并不是采空区真实压力数据。

综上，现阶段对采空区应力监测缺乏有效的监测手段。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种采空区的应力监测方法，可有效获得采煤工作面采空区顶板垮落特征以及应力演化规律，且可结合常规监测数据形成工作面全方位应力监测数据，对研究顶板覆岩活动就有重要指导意义，且对丰富和完善矿压监测数据、指导巷道围岩控制具有重要研究意义。

本发明还提出一种采空区的应力监测装置。

根据本发明一方面实施例的采空区应力监测方法，包括：

在液压支架靠近工作面推进方向一侧的底板岩层中开挖安装槽；

将可升降的应力监测装置放置于安装槽当中；

在安装槽当中位于应力监测装置上方及周边缝隙内填充覆盖物；

朝着工作面推进方向移动液压支架，直到液压支架底座经过应力监测装置，且应力监测装置位于液压支架的掩护梁下方；

升起应力监测装置，使得应力监测装置上表面凸出于底板岩层。