[发明专利]一种充填体横向变形在线监测系统及监测方法

说明书

本发明公开了一种充填体横向变形在线监测系统及监测方法，属于矿山充填体监测技术领域。其包括双向位移测量装置、数据传输线、固定盘、通讯分站、通讯主站、电话线、地面数据采集仪及计算机系统，双向位移测量装置埋设于充填体内，其用于对充填体的左右两侧及总横向变形进行测量；双向位移测量装置包括测量主体、延长线、钢管及固定在测量主体内的两个拉绳位移传感器，测量主体包括一壳体及与壳体相适配的上盖，钢管连接在测量主体的水平方向上，相邻的钢管通过螺纹彼此首尾相连，拉绳位移传感器的部分拉绳位于钢管内，在钢管内还设置连接环和上述延长线。本发明可以实现对充填体左右两侧及总横向变形的实时、在线远程监测。

技术领域

本发明涉及矿山充填体监测技术领域，具体涉及一种充填体横向变形在线监测系统及监测方法。

背景技术

充填开采是指地下煤炭资源采出之后利用充填材料充填采空区，充填体有效支撑上覆岩层，将地表移动变形值控制在建(构)筑物允许变形范围内，实现建(构)筑物下煤炭资源的安全回采，并同时保护矿区生态环境和地下水资源。充填开采是我国开采“三下”压煤的一种重要技术手段，近年来随着我国环保要求的不断提高，充填开采技术在我国的应用越来越广泛。

充填开采之后，充填体将作为承载结构支撑上覆岩层，充填体在井下的实际工作状态将直接决定地表移动变形值的大小，因此有必要对井下充填体的实际工作状态进行实时监测。CN202467929U和CN103528731A分别公开了一种充填体性能在线监测系统和一种基于光纤光栅传感的煤矿膏体充填在线监测系统，他们均是只对充填体的竖向变形和受力进行监测，而无法实现对充填体横向变形的监测。

充填体横向变形量是评价充填体长期稳定性的一个重要指标，因此研制一种充填体横向变形监测系统是十分必要，其对评价充填体井下实际工作状态及稳定性具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种充填体横向变形在线监测系统及监测方法，其可以实现对充填体左右两侧及总横向变形的实时、在线远程监测。

本发明的任务之一在于提供一种充填体横向变形在线监测系统，其采用了以下技术方案：

一种充填体横向变形在线监测系统，其包括双向位移测量装置、数据传输线、通讯分站、通讯主站、电话线、地面数据采集仪及计算机系统，所述的双向位移测量装置通过数据传输线依次与所述的通讯分站、通讯主站连接，所述的通讯主站通过电话线与所述的地面数据采集仪连接，所述的地面数据采集仪将采集到的数据传输给所述的计算机系统；

所述的双向位移测量装置埋设于充填体内部，其用于对所述充填体左右两侧及总横向变形进行测量；

所述的双向位移测量装置包括测量主体、钢管、延长线及固定在所述测量主体内的两个拉绳位移传感器，所述的测量主体包括一壳体及与所述壳体相适配的上盖，所述的壳体为中空长方体结构，在所述的壳体的左、右两侧分别设置一个拉绳出口，两个拉绳位移传感器的拉绳分别通过左、右两侧的拉绳出口引出，所述的拉绳位移传感器的拉绳引出端均朝向壳体左、右两侧的拉绳出口，并且两个拉绳位移传感器的拉绳轴线与所对应的拉绳出口轴线重叠；所述的壳体的后侧开设有两个出线孔，两个拉绳位移传感器的连接线分别由相对应的出线孔引出；

两个拉绳位移传感器的连接线与各自对应的出线孔之间均安装有用于防止充填初期浆液进入壳体内部的密封塞二；

所述的左、右两侧的拉绳出口在位于壳体外侧的部分设置有外螺纹，所述的钢管设置有若干段，与所述壳体相邻的钢管恰好旋转连接在所述的外螺纹上，其余钢管之间通过螺纹依次连接，所述的拉绳位移传感器的部分拉绳位于所述的钢管内，在所述的钢管内还设置延长线和连接环，所述的延长线与所述的拉绳位移传感器的拉绳通过连接环固定连接，连接好的延长线、拉绳位移传感器的拉绳和连接环横穿钢管内部；