[實用新型]新型數(shù)字化智能充填體

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220310717.2
• 申請日: 2012-06-29
• 公開（公告）號: CN202676548U
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發(fā)明（設計）人: 馮波;賀紀國
• 申請（專利權）人: 山東匯發(fā)礦業(yè)科技有限公司
• 主分類號: G01N3/06
• 分類號: G01N3/06;G01N3/00;G01N3/02
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 李桂存

技術領域

?本實用新型涉及一種具有受力檢測功能的智能充填體，更具體的說，尤其涉及一種可對填充區(qū)域各處受力狀態(tài)及各方井下來壓進行分析的新型數(shù)字化智能充填體。

背景技術

礦產(chǎn)資源在開采的過程中，如果不及時充填采空區(qū)，不僅會引發(fā)塌陷、滲水導致人身安全的事故，而且會阻止后續(xù)的開采工作。在對采空區(qū)的充填過程中，需要用到膠結(jié)料漿性質(zhì)的充填體，由于凝固后的充填物質(zhì)受力復雜，充填體是否正能阻止采礦區(qū)域的塌方、滲水等安全事故的發(fā)生，這與凝固后充填體的充填強度是密不可分的。

????現(xiàn)有充填領域中還沒有對采空區(qū)充填體進行受力分析，進而檢測充填體強度的使用技術和設備，因此也無法科學地、準確地得出充填體強度及受力狀態(tài)，故也無法對充填效果進行科學分析。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型為了克服上述技術問題的缺點，提供了一種可對填充區(qū)域各處受力狀態(tài)進行分析的新型數(shù)字化智能充填體。

本實用新型的新型數(shù)字化智能充填體，智能充填體設置于井下充填區(qū)域中的充填料漿中，其特別之處在于：所述智能充填體包括用于受力形變檢測的應變片電路、用于數(shù)據(jù)收發(fā)的數(shù)據(jù)收發(fā)模塊；所述數(shù)據(jù)收發(fā)模塊實現(xiàn)應變片電路檢測數(shù)據(jù)的發(fā)送。

充填區(qū)域形成于礦井的采空區(qū)，工作面為采空區(qū)四周的土基、巖壁、礦體；在工作面之間的采空區(qū)中注入充填漿料就形成了充填區(qū)域；智能充填體就均勻的布設在充填區(qū)域中。智能充填體中的應變片電路對其多個方向的受力進行檢測。由于智能充填體埋設在充填區(qū)域中，因此采用數(shù)據(jù)的可采用無線收發(fā)方式。

本實用新型的新型數(shù)字化智能充填體，所述數(shù)據(jù)收發(fā)模塊為無線收發(fā)模塊，充填區(qū)域的上方設置有與無線收發(fā)模塊通訊的無線信號采集器，無線信號采集器連接有實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、處理的PC機。無線信號采集器實現(xiàn)對智能充填體發(fā)出的數(shù)據(jù)進行接收，并將其傳送至PC機，以便PC機處理和數(shù)據(jù)的進一步發(fā)送。

本實用新型的新型數(shù)字化智能充填體，所述應變片電路通過A/D轉(zhuǎn)換電路連接有用于信號處理和數(shù)據(jù)輸出的微控制器，無線收發(fā)模塊與微控制器的數(shù)據(jù)端口相連接；所述微控制器還連接有電源模塊和時鐘電路。A/D轉(zhuǎn)換電路進行信號的放大、轉(zhuǎn)化，以便形成可識別的數(shù)值信號，微控制器實現(xiàn)信號采集、數(shù)據(jù)處理和控制輸出的作用，對A/D轉(zhuǎn)換電路輸出的數(shù)據(jù)進行采集和處理，并將處理后的信號通過無線收發(fā)模塊發(fā)送出去。

本實用新型的新型數(shù)字化智能充填體，所述應變片電路為檢測智能充填體多個方向受力的橋式應變片；所述A/D轉(zhuǎn)換電路為實現(xiàn)模擬量到數(shù)字量轉(zhuǎn)換的AD7114芯片。

本實用新型的新型數(shù)字化智能充填體，所述智能充填體均勻分布于充填區(qū)域中。

本實用新型的有益效果是：本實用新型通過在開采后的充填區(qū)域設置可進行受力狀態(tài)及井下來壓檢測的智能充填體，并通過無線收發(fā)模塊將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送出去，有效地實現(xiàn)了對采空區(qū)中充填料漿的受力狀態(tài)分析，實現(xiàn)了對充填體強度的實時監(jiān)測。可以準確的跟蹤充填體的強度性能，實時反映充填體所在位置的工作地點及其周圍充填料的壓力情況，為充填系統(tǒng)的后續(xù)改進提供可靠的數(shù)據(jù)。本實用新型操作簡單、信息準確可靠，可提高充填效果，安全性能高。

附圖說明

圖1為本實用新型的智能充填體的布設狀態(tài)圖；

圖2為本實用新型的智能充填體的電路原理圖；

圖3為本實用新型中應變片電路和A/D轉(zhuǎn)換電路的電路圖。

圖中：1工作面，2充填區(qū)域，3智能充填體，4無線信號采集器，5?PC機，6上位PC機，7微控制器，8應變片電路，9?A/D轉(zhuǎn)換電路，10電源模塊，11時鐘電路，12無線收發(fā)模塊。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖與實施例對本實用新型作進一步說明。

如圖1所示，給出了本實用新型的智能充填體的布設狀態(tài)圖，其包括工作面1、充填區(qū)域2、無線信號采集器4、PC機5、上位PC機6；工作面1為采空區(qū)周圍的巖壁、地基、礦體，充填區(qū)域2由注入到采空區(qū)中的充填漿料形成。智能充填體3均勻設置于充填區(qū)域2中，可實現(xiàn)井下來壓時多個方向的受力檢測，進而實現(xiàn)充填體強度的檢測，并將檢測數(shù)據(jù)無線發(fā)送至無線信號采集器4中。

無線信號采集器4設置在充填區(qū)域2的周圍，實現(xiàn)對智能充填體3發(fā)出的應力檢測信號的采集，并將采集到的數(shù)據(jù)傳送至PC機5中。在PC機5上，可對所有智能充填體3檢測的數(shù)據(jù)進行顯示，以便對充填區(qū)域2總體的受力狀態(tài)進行分析，實時反映填充料的受力情況，確保充填區(qū)域達到抗震、抗壓的性能，避免塌方、滲水事故的發(fā)生。