[发明专利]深部应力监测设备锚固用注浆管对中装置及安装方法

说明书

本发明提供一种深部应力监测设备锚固用注浆管对中装置及安装方法，包括：注浆管本体和对中装置；其中，对中装置位于注浆管本体的末端；对中装置包括刚性空心管和两组对中单元，每组对中单元包括多个支腿，注浆管本体固定在刚性空心管内，对中单元固定在刚性空心管的外表面；刚性空心管用于为注浆管本体配重，以使注浆管本体向下垂直，保证注浆管本体下部成为刚性体；对中单元用于将注浆管本体与监测孔的孔壁分离，保证注浆管位于监测孔的中央位置；线缆嵌套在保护管内，形成半刚性体，便于地面安装过程中施加推力。本发明实现注浆管与应力监测设备所在监测孔的孔壁分离、孔内居中，减少卡壁现象，提高应力监测设备锚固安装的成功率与准确性。

技术领域

本发明涉及采煤沉陷区深部覆岩监测技术领域，尤其涉及一种深部应力监测设备锚固用注浆管对中装置及安装方法。

背景技术

井下工作面开采后，导致上覆岩层逐渐弯曲、下沉、破断、垮落、堆积至采空区。伴随着工作面开采尺寸的增加，下部岩层移动变形自下而上逐渐向上传递，反映至地表则表现为煤矿开采沉陷。

目前对于煤矿开采引起的覆岩内应力监测区域主要集中在工作面周边岩层的小范围内；移动变形监测主要集中在顶底板或地表的移动观测站范围内，老顶至地表范围内的应力及移动变形监测尚无较成熟的方法与理论。岩层移动变形是一个复杂的运动过程，覆岩移动变形是地表沉陷的本质、地表沉陷是覆岩移动变形的表象；现阶段急需解决同一深部覆岩监测孔内应力监测设备、应力注浆管和测斜管的孔内顺利安装。

其中，注浆管主要用于对应力监测设备进行注浆锚固，以使应力监测设备安装到预设深度和预设位置。如图1所示，通常注浆管为柔性装置且自重小，在安装下设过程中注浆管的前端很容易触碰到非绝对光滑或非绝对垂直的监测孔壁，不能时刻与监测孔的孔壁分离开来，导致应力监测设备的安装位置存在较大的误差。

发明内容

本发明提供一种深部应力监测设备锚固用注浆管对中装置及安装方法，用以解决现有技术中注浆管为柔性装置且自重小，在安装下设过程中注浆管的前端很容易触碰到非绝对光滑或非绝对垂直的监测孔孔壁，导致监测设备无法安装到设计位置的缺陷，实现注浆管时刻居中位于监测孔中央位置，减少监测孔壁对监测设备及其锚固用注浆管的阻碍作用。

本发明提供一种深部应力监测设备锚固用注浆管对中装置，包括：注浆管本体和对中装置；

其中，所述对中装置位于所述注浆管本体的末端；

所述对中装置包括刚性空心管和两组对中单元，每组对中单元包括多个支腿；

所述两组对中单元分别固定在所述刚性空心管的两端的外表面；

所述注浆管本体固定在所述刚性空心管内；

所述刚性空心管用于为所述注浆管本体配重，以使所述注浆管本体向下垂直，并使得所述注浆管本体的末端成为刚性体；

所述支腿用于将所述注浆管本体与监测孔的孔壁分离，使得所述注浆管本体居中处理，位于所述监测孔的中央位置。

根据本发明提供的一种深部应力监测设备锚固用注浆管对中装置，所述注浆管本体嵌插在所述刚性空心管内，且所述注浆管本体的末端超出所述刚性空心管预设距离，以使所述注浆管本体中的锚固浆液顺畅带压流出；

在所述注浆管本体的末端超出所述刚性空心管的部分的外表面附着有胶带层，且附着胶带层部分的横截面直径比所述刚性空心管的横截面直径大第一预设值；

所述胶带层在外力作用下挤胀，以固定所述刚性空心管与注浆管本体，且所述刚性空心管的外表面与所述注浆管本体的两端通过胶带缠绕固定，以使所述刚性空心管与所述注浆管本体结合成为一个整体。

根据本发明提供的一种深部应力监测设备锚固用注浆管对中装置，每组对中单元中支腿的形状为正态分布或圆滑的流线型，所述支腿的两端沿所述注浆管本体的轴向方向固定在所述刚性空心管的外表面。