[發明專利]煤礦井下一孔多點光纖光柵鉆孔應力測試裝置

有效

• 申請號: 201310476916.X
• 申請日: 2013-10-14
• 公開（公告）號: CN103528727A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 歐陽振華;張輝;趙善坤
• 申請（專利權）人: 煤炭科學研究總院
• 主分類號: G01L1/24
• 分類號: G01L1/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種鉆孔應力測試裝置，特別是一種煤礦井下一孔多點光纖光柵鉆孔應力測試裝置。?

背景技術

煤礦井下生產，安全是重中之重，而煤礦危險卻無時不在。因此，安全監測是煤礦生產中必須時刻開展的工作。煤巖巷道在工作面推進過程中，在其局部捋造成應力集中區域，應力峰值可能達到正常應力值的2倍甚至3、4倍以上。巨大的應力峰值形成，對于煤巖巷道而言，就使安全事故發生概率的突增。無論從理論分析，還是經驗總結，對于瓦斯突出礦井而言，應力集中區域往往是瓦斯突出事故發生區域；對于沖擊地壓礦井而言，應力集中區域往往就是沖擊地壓事故發生區域。因此，在上述區域進行煤巖體應力監測勢在必行。但目前，在監測中使用的傳感器一般都采用振弦式壓力傳感器、壓阻式壓力傳感器或電容式壓力傳感器傳感器。例如，專利CN101113674B公開了一種用于煤礦應力監測的壓力傳感器，壓力傳感器即選用壓阻式壓力傳感器或電容式壓力傳感器傳感器。這類傳感器均需要捋應力或應變信號轉化為電信號傳輸給存儲收集設備，因此，普逼受到較為明顯的環境影響，例如在潮濕環境中，由于電信號短路，可能造成信號傳輸失敗；由于環境中其他磁場的存在，也必將影響到電信號傳輸的可靠性。?

綜上所述，現有技術中尚沒有一種能夠有效避免環境干擾，保證應力監測正常進行的鉆孔應力傳感器。?

發明內容

為了解決現有技術中鉆孔應力監測傳感器受環境影響大，監測可靠性差?的問題，本發明提供了一種煤礦井下一孔多點光纖光柵鉆孔應力測試裝置。?

本發明采用的技術方案如下；?

煤礦井下光纖光柵鉆孔應力計，包括測力梁、攀升架、氣囊和支座，所述測力梁包括測力橫梁和光纖光柵傳感芯體，所述攀升架包括前固定滑塊、后固定滑塊、前移動滑塊、后移動滑塊、前測力梁支座和后測力梁支座，所述支座包括座體、前端安裝螺桿和后端安裝螺桿；所述氣囊放置于所述座體上，通過前后兩端分別與所述前端安裝螺桿和后端安裝螺桿連接固定在所述座體上，所述氣囊，所述前端安裝螺桿和后端安裝螺桿均為中空結構；所述前固定滑塊和所述后固定滑塊均固定在所述座體上，所述前移動滑塊和所述后移動滑塊分別與所述前固定滑塊和所述后固定滑塊通過逆止卡槽連接，所述前測力梁支座和所述后測力梁支座分別與所述前移動滑塊和所述后移動滑塊固定連接；所述測力橫梁與所述前測力梁支座和所述后測力梁支座分別固定連接，所述光纖光柵傳感芯體固定在所述測力橫梁上。?

在上述煤礦井下光纖光柵鉆孔應力計中，所述前測力梁支座和所述后測力梁支座之間固定連接，形成一個整體結構。?

在上述煤礦井下光纖光柵鉆孔應力計中，所述前測力梁支座和所述后測力梁支座上端成型有凹槽，所述測力橫梁放置于所述凹槽內，形成簡支梁結構。?

在上述煤礦井下光纖光柵鉆孔應力計中，所述氣囊包括囊體、前卡扣和后卡扣。?

在上述煤礦井下光纖光柵鉆孔應力計中，所述囊體采用橡膠制造，所述前卡扣和所述后卡扣采用金屬材料制造。?

煤礦井下一孔多點光纖光柵鉆孔應力測試裝置，包括上述煤礦井下光纖光柵鉆孔應力計，若干連接桿和傳輸光纖，每一個所述煤礦井下光纖光柵鉆孔應力計的所述光纖光柵傳感芯體柵格大小均不等，連接時，所述光纖光柵傳感芯體柵格小的所述煤礦井下光纖光柵鉆孔應力計在前；所述連接桿前后端均成型有螺紋，分別與所述煤礦井下光纖光柵鉆孔應力計的所述前端安裝?螺桿和后端安裝螺桿螺紋連接，所述連接桿為中空結構；所述傳輸光纖依次與每一個所述煤礦井下光纖光柵鉆孔應力計的所述光纖光柵傳感芯體連接，使所有所述煤礦井下光纖光柵鉆孔應力計形成串聯關系。?

在上述煤礦井下一孔多點光纖光柵鉆孔應力測試裝置中，所述連接桿由若干根彼此相連的圓形鋼管構成，所述連接桿的總長度為1m。。?

在上述煤礦井下一孔多點光纖光柵鉆孔應力測試裝置中，所述傳輸光纖外圍覆蓋有一層保護層。?

本發明的上述技術方案相此現有技術具有以下優點；?

①本發明提供的煤礦井下光纖光柵鉆孔應力計，采用光柵光線傳感芯體來感應鉆孔內煤巖體應力應變變化，不需要通電，因此，本發明不受周圍磁場環境的環境濕度、溫度等的影響，安全性高，可靠性高o?

②本發明提供的煤礦井下光纖光柵鉆孔應力計，采用支座、攀升架等機械機構實現鉆孔內煤巖體應力應變監測，因此，本發明結構簡單，安裝維護方便，制造成本低且監測精度高o?