[发明专利]煤矿井下底板水害监测系统信号传输用线缆保护方法

说明书

本发明涉及一种线缆保护方法，属于煤矿开采技术领域，具体是涉及一种煤矿井下底板水害监测系统信号传输用线缆保护方法。该方法主要包括三个重点部位的保护：钻孔孔口筑基础保护台、过巷道线缆挖槽—穿管埋设、线缆上墙悬挂敷设高度设计，能够有效避免传输线缆遭受地层应力和机械应力破坏。

技术领域

本发明涉及一种线缆保护方法，属于煤矿开采技术领域，具体是涉及一种煤矿井下底板水害监测系统信号传输用线缆保护方法。

背景技术

随着浅部煤炭资源的逐步枯竭，煤田开采水平不断向深部延伸，面临的底板水害影响形势愈发严重，煤层底板水害监测十分重要。为实时监测煤层底板充水水源导升情况以及底板充水通道破裂发展情况，一般采用包括电法、监测传感器、微震监测仪器组成的水害监测系统进行监测，通常是在工作面两侧巷道间隔埋设大量的水温水压传感器、应力应变传感器、多频连续电法电极、微震传感器，通过线缆将传感器实时采集的信号传输出去。

水害监测系统一般对工作面推采过程进行监测，推采过程由于割煤机、液压支架等采煤设备对监测线缆的主动破坏，以及工作面顶板、煤柱侧帮垮落、煤层底板底鼓对监测线缆造成的被动破坏，监测线缆极易发生剪切、拉伸等形式的破坏，监测数据传输被迫中断。破坏发生位置一般在传感器埋设底板钻孔孔口、穿越过巷道全段以及巷道外帮挂线段。三处易发生破坏位置传统的线缆保护方法：一是预留较长的线缆，二是利用包裹有钢丝、钢带、铝带等材料的铠装电缆，三是巷道挂线位置选择在外帮底角。上述线缆保护方法的优点是，能够有效避免产生的拉伸破坏，但此方法的缺点：一是铠装线缆重量大，不便于井下人工敷设，二是外帮底角挂线缺乏理论依据，三是上述线缆保护方法并不能解决三处位置由于顶板垮落、巷道片帮以及底板底鼓形成的巨大剪切力造成的线缆破坏。

现有技术之一的钢丝铠装电缆制作方法制作的钢丝铠装电缆从内向外分别由成缆线芯、内护套、钢丝铠装层、无纺布缓冲层、钢带扎紧层和外护套共6个部分组成。该专利公开的钢丝铠装线缆具有一定的机械强度，但这种强度远不能抵抗工作面推采过程采煤机械和采空区应力释放造成的巨大破坏。

现有技术中还存在的另一种制作方法制作的电缆其结构从内向外依次是铜缆芯、硅橡胶绝缘层、镀锡铜丝屏蔽层、钢带铠装层和聚烯烃护套5个部分组成。其具有较好的绝缘性、抗压性和耐腐蚀的特点，但抗拉强度相对较低，难以抵抗线缆在工作面推采过程受到的巨大机械应力和地层应力破坏。

发明内容

以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。

本发明主要的目的是解决现有技术中所存在的上述的技术问题，提供了一种煤矿井下底板水害监测系统信号传输用线缆保护方法。该方法主要包括三个重点部位的保护：钻孔孔口筑基础保护台、过巷道线缆挖槽—穿管埋设、线缆上墙悬挂敷设高度设计，能够有效避免传输线缆遭受地层应力和机械应力破坏。

为解决上述问题，本发明的方案是：

一种煤矿井下底板水害监测系统信号传输用线缆保护方法，包括：在钻孔孔口筑基础保护台步骤，包括：围绕传感器埋设钻孔孔口修筑低于巷道底板的长方体型混凝土结构基础保护台，在保护台内留出传输线缆走线空间，空间内部预留线缆长度保证在孔口至线缆引出位置3倍余长以上。

一种煤矿井下底板水害监测系统信号传输用线缆保护方法，包括在过巷道线缆挖槽穿管埋设步骤，包括：开挖有效深度过巷道线缆沟，传输线缆成束穿过耐高压橡胶管，垂直巷道走向埋于过巷道线缆沟，将高压胶管覆土压实，胶管两侧出口预留线缆3倍余长以上，其中，所述有效深度是线缆埋深大于巷道底板轨道、排水沟设备的深度。

一种煤矿井下底板水害监测系统信号传输用线缆保护方法，包括线缆上墙悬挂敷设高度设计步骤，传输线缆过巷道从外帮引出后，垂直巷道侧帮上墙悬挂，所述悬挂位置确定方法包括：