專利名稱：礦山采空區壓力監測裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種礦山采空區壓力監測裝置，尤其適用于測定煤礦回采工作面 后方采空區冒落矸石所承受的壓力，也可用于非煤礦山采空區冒落矸石承受壓力的測定。
背景技術：
礦山壓力作為采礦工業的基礎學科之一，一直受到廣大科研和技術人員的廣泛關 注。正確掌握礦壓顯現規律，對于煤礦開采設計、巷道布置、煤巖動力災害預測具有重要作 用。為此，人們開展了大量的理論與實測研究工作。工作面后方采空區內的支承壓力，作為礦壓研究的一個重要內容，其分布規律對 于采場礦壓與巖層控制而言意義重大。進行注漿充填開采時，采空區壓力的變化狀況能夠 表明注漿充填后漿體擴散半徑的大小及漿體對覆巖與地表的控制程度，為注漿充填工藝和 注漿充填后的減沉效果評價提供定量依據。對于采場礦壓控制而言，采空區壓力的監測結 果可用于分析工作面覆巖的破斷狀況，如采空區是否存在懸頂，覆巖關鍵層是否發生復合 破斷等，為確定工作面支架合理支護阻力提供依據。目前，采礦學科中廣泛關注和研究的是煤層開采前原巖應力測量和開采擾動之后 實體煤(巖)體內二次應力的測量，而對于工作面后方采空區內的壓力則研究較少，且大多 停留在理論計算與物理模擬層面，缺乏具體的實測裝置。對于地應力的測量，主要有直接測量和間接測量，如扁千斤頂法、應力解除法等。 這些測量方法均是建立在能夠接近或直接進入到待測地點的基礎之上，而工作面后方采空 區被冒落矸石所堆滿，是一個無法進入的區域，且充填介質是塊度不同的矸石，故已有的地 應力測量方法與裝置均不適合進行采空區壓力監測。更為重要的是，傳統的原巖應力測量 方法與裝置是對測點的一次性觀測，不適合隨時間變化的采空區壓力測量。
發明內容本實用新型的目的是克服已有技術中的不足之處，提供一種結構簡單，能夠對遠 距離測點的進行壓力實時采集和顯示的礦山采空區壓力監測裝置。為了實現上述目的，本實用新型的采空區壓力監測裝置，包括設在采空區測點處 的液壓枕，液壓枕進出口處設有壓力傳感器，壓力傳感器上連接有遠距離傳輸信號的信號 傳遞電纜，信號傳遞電纜的另一端相接有礦用本安型數據采集顯示分站，礦用本安型數據 采集顯示分站連接有礦用隔爆型直流穩壓電源。所述的液壓枕的頂底面上設有經連接螺栓固定的保護鋼板；所述的信號傳遞電纜 外部設在鋼管或位于煤層底板的溝槽內；所述的礦用本安型數據采集顯示分站上設有可同 時對多個測點進行壓力監測的多個分站數據輸入接口。有益效果本實用新型通過埋設在采空區測點處的多個液壓枕，將待測點處的巖 層壓力轉化成液壓枕內油液的壓力，經傳感器將油液的壓力轉換成為電信號，將采空區的 壓力信號傳至礦用本安型數據采集顯示分站，便可以通過電纜接收傳感器傳輸的電信號數據，經過內部芯片的處理，將電信號數據轉化為壓力值，并且通過面板實時顯示。可根據待 測點位置的不同，通過采用相應長度的礦用電纜，實現對距離停采線2千米范圍內測點壓 力的實時監測和顯示，且監測時間可覆蓋整個工作面回采期間。由于數據采集分站具有多 個通道，因而可同時對多個測點進行壓力監測，解決了傳統的地應力測量裝置不能夠測量 采空區壓力的問題，其結構簡單，施工方便，具有廣泛的實用性。
圖1是本實用新型采空區壓力監測裝置的結構示意圖。圖2是圖1的A-A剖面放大圖。圖中，1-礦用隔爆型直流穩壓電源；2-電源輸出端子；3-分站數據輸入接口 ； 4_礦用本安型數據采集顯示分站；5-顯示面板；6-分站電源輸入接口 ；7-信號傳遞電纜； 8-連接螺栓；9-壓力傳感器；10-液壓枕進出油液口 ；11-液壓枕排氣孔；12-保護鋼板； 13-液壓枕。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的一個實施例作進一步的描述本實用新型的采空區壓力監測裝置，主要由液壓枕13、礦用本安型數據采集顯示 分站4和礦用隔爆型直流穩壓電源1構成，液壓枕13布設在采空區測點處，液壓枕13的液 壓枕進出油液口 10處設有壓力傳感器9，壓力傳感器9上通過能遠距離傳輸信號的信號傳 遞電纜7連接到礦用本安型數據采集顯示分站4上，礦用本安型數據采集顯示分站4上設 有可同時對多個測點進行壓力監測的多個分站數據輸入接口 3，根據現場所需設置測點的 數量埋設多個液壓枕13，通過多根信號傳遞電纜7分別與礦用本安型數據采集顯示分站4 的多個分站數據輸入接口 3相連接，采集的數據分別通與礦用本安型數據采集顯示分站4 上的顯示面板5顯示，通過分站遙控器可進行分站4的不同通道選擇，讀數時，將通道調至 與測點對應的通道號，便可以顯示采空區多個測點各自對應的通道號和測點的壓力值，從 而實現對壓力值的實時、動態監測。礦用本安型數據采集顯示分站4通過分站電源輸入接 口 6連接到礦用隔爆型直流穩壓電源1的電源輸出端子上。為了防止連接在液壓枕13上 的壓力傳感器9的損壞，在液壓枕13的上下面分別設有保護鋼板12，上下兩塊保護鋼板12 經連接螺栓8固定在一起。為保證信號傳遞電纜7不被垮落的巖石損毀，在其外部設置鋼 管或將其置于煤層底板的溝槽內。
權利要求一種采空區壓力監測裝置，其特征在于它包括設在采空區測點處的液壓枕(13)，液壓枕(13)進出口處設有壓力傳感器(9)，壓力傳感器(9)上連接有遠距離傳輸信號的信號傳遞電纜(7)，信號傳遞電纜(7)的另一端相接有礦用本安型數據采集顯示分站(4)，礦用本安型數據采集顯示分站(4)連接有礦用隔爆型直流穩壓電源(1)。
2.如權利要求1所述的采空區壓力監測裝置，其特征在于所述的液壓枕(13)的頂底 面上設有經連接螺栓(8)固定的保護鋼板(12)。
3.如權利要求1所述的采空區壓力監測裝置，其特征在于所述的信號傳遞電纜(7) 外部設在鋼管或位于煤層底板的溝槽內。
4.如權利要求1所述的采空區壓力監測裝置，其特征在于所述的礦用本安型數據采 集顯示分站(4)上設有可同時對多個測點進行壓力監測的多個分站數據輸入接口(3)。
專利摘要一種礦山采空區壓力監測裝置，適用于監測煤礦回采工作面后方采空區冒落矸石所承受的壓力，也可用于非煤礦山采空區壓力的監測。包括設在采空區測點處的液壓枕，液壓枕進出口處設有壓力傳感器，壓力傳感器上連接有遠距離傳輸信號的信號傳遞電纜，信號傳遞電纜的另一端相接有礦用本安型數據采集顯示分站，礦用本安型數據采集顯示分站連接有礦用隔爆型直流穩壓電源。通過電纜接收傳感器的電信號數據，經過處理后將其還原為測點處的巖層壓力值，并進行實時顯示。數據采集分站具有多個通道，可同時對多個測點進行壓力監測，解決了傳統的地應力測量裝置不能夠測量采空區壓力的問題，其結構簡單，施工方便。
文檔編號G01L1/02GK201653597SQ20102002301
公開日2010年11月24日 申請日期2010年1月16日 優先權日2010年1月16日
發明者許家林, 軒大洋 申請人:中國礦業大學