[发明专利]巷道围岩矿压检测装置及方法

说明书

本发明提供一种巷道围岩矿压检测装置及方法，涉及巷道施工技术领域，巷道围岩矿压检测装置包括连接组件，连接组件适于置入巷道围岩内部，通过在连接组件上连接上应力传感器、下应力传感器、前应力传感器和后应力传感器，以分别对巷道围岩的上应力、下应力及沿巷道长度方向上的前应力和后应力进行监测，进而实时对能影响巷道围岩变形的围岩应力进行监测，此外，通过在连接组件上设置震动传感器，以对巷道围岩所承受的冲击振动情况进行实时监测，在一个装置上同时实现了对围岩应力和冲击振动的监测，避免了现有的监测方式难以在同一时间点内对围岩应力和冲击振动等多个变量进行统一实时监测的问题。

技术领域

本发明涉及巷道施工技术领域，尤其涉及一种巷道围岩矿压检测装置及方法。

背景技术

巷道是在地表与煤体之间钻凿出的各种通路，以用于进行运矿、通风、排水、行人等工作。巷道在使用过程中难免受到回采工作面的采动影响，由于回采工作面的采动在巷道围岩两侧形成高应力集中区，当巷道围岩两侧所对应的kγH值(其中，k为应力集中系数；γ为顶板岩层容重，kg/m³；H为埋深，m)超过顶板岩层承受极限时，顶板会断裂进而产生冲击振动，高应力集中与冲击振动作用于巷道围岩导致巷道产生严重的变形破坏。

巷道围岩的变形破坏是一个动态的渐进变形破坏过程，该过程具有规律可寻。因此，为了对巷道围岩矿压的显现作出预测，同时也是为后续的围岩稳定性控制技术做指导，人们会主动的去观测巷道围岩的应力、冲击振动与位移。

对于巷道围岩表面位移的监测，更多的是采用皮尺进行手动监测，通过皮尺进行手动监测因具有方便易用的优点而被广泛使用，但是监测的数据误差往往偏大。

对于巷道围岩应力和冲击振动等相关变量的监测，人们往往花费巨大的经济成本制造庞大的数据采集系统，借助于煤矿的生产电源，在巷道围岩上安装大而笨重的设备以进行监测，随着工作的推进，还要实时移动电源箱等各种设备，而且数百米长的数据线裸露在巷道围岩之上，容易被井下的生产施工损坏，不仅影响生产，而且还影响数据采集工作的正常进行。

综上可以看出，针对于巷道围岩矿压的显现工作，需要监测的量为巷道围岩位移、冲击振动和围岩应力等，而现有的对巷道围岩位移、冲击振动和围岩应力的监测工作，通常是采用不同的监测设备并以不同的方法进行监测，难以在同一时间点内对这些变量进行统一实时监测，因此，急需一种能够实时对多参数进行统一监测、结构简单、电源自给、价格低廉、轻便易带且能独立监测某一区域巷道围岩的巷道围岩矿压检测装置。

发明内容

本发明提供了一种巷道围岩矿压检测装置及方法，以解决在现有技术中，针对于巷道围岩位移、冲击振动和围岩应力的监测工作，通常是采用不同的监测设备并以不同的方法进行监测，难以在同一时间点内对这些变量进行统一实时监测的问题。

本发明的第一方面提供了一种巷道围岩矿压检测装置，包括：

连接组件，所述连接组件适于置入巷道围岩内部，且连接有震动传感器、上应力传感器、下应力传感器、前应力传感器和后应力传感器，所述上应力传感器和所述下应力传感器分别连接于所述连接组件的上端和下端，所述前应力传感器和所述后应力传感器的排布方向沿巷道的长度方向，所述前应力传感器和后应力传感器分别位于所述连接组件的相对两侧。

进一步地，还包括：

数据分析采集仪，所述数据分析采集仪适于连接巷道围岩表面，所述数据分析采集仪与震动传感器、上应力传感器、下应力传感器、前应力传感器及后应力传感器信号连接。

进一步地，还包括：

测距装置，所述测距装置设置在所述数据分析采集仪上，所述测距装置与所述数据分析采集仪信号连接。

进一步地，所述数据分析采集仪设有数据分析采集仪开关、震动按钮、应力按钮和信息显示屏。

进一步地，所述数据分析采集仪适于与巷道围岩锚网连接。