[發明專利]一種頂板巖層水平擠壓力監測裝置及使用方法

在審

• 申請號: 201811530065.1
• 申請日: 2018-12-14
• 公開（公告）號: CN109372581A
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發明（設計）人: 于鳳海;周凱;譚云亮;高學鵬;趙偉
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: E21F17/18
• 分類號: E21F17/18
• 代理公司: 青島智地領創專利代理有限公司 37252
• 代理人: 張凱

1.一種頂板巖層水平擠壓力監測裝置，其特征在于，包括測壓段、連接桿、液壓泵、壓力表、高壓油管、壓力控制閥、托盤、推桿和連接套管；所述連接桿和測壓段相連，推桿前端和連接桿相連，推桿后端穿過托盤，連接套管和托盤相連；所述高壓油管和液壓泵相連，高壓油管通過推桿和連接桿的內腔伸至測壓段；

所述測壓段包括主管、液壓囊、固定圈、阻隔片、外枕殼和連接套；所述液壓囊兩端通過固定圈套設在主管上，主管上設置有注油口和液壓囊相通；所述外枕殼套設在主管上，外枕殼外側包裹有連接套，固定圈和外枕殼之間設置阻隔片。

2.根據權利要求1所述的一種頂板巖層水平擠壓力監測裝置，其特征在于，所述高壓油管每條分為多段，高壓油管之間通過油管接頭連接，其中一段連接在液壓泵上，一段設置在推桿和連接桿的內腔，還有一段設置在測壓段內；所述連接套管內設置有油管接頭；所述液壓泵連接的高壓油管上還設置有壓力控制閥和壓力表。

3.根據權利要求2所述的一種頂板巖層水平擠壓力監測裝置，其特征在于，所述連接桿連接有2個或多個測壓段，每個測壓段均設置一條連通的高壓油管；所述高壓油管長度的設計余量放置在連接套管內。

4.根據權利要求1所述的一種頂板巖層水平擠壓力監測裝置，其特征在于，所述高壓油管和主管上的注油口通過油管接頭相連，所述主管兩端的管壁內側設置有內螺紋和連接桿的外螺紋配合，主管兩端管壁的外側設置有外螺紋和阻隔片的內螺紋配合。

5.根據權利要求1所述的一種頂板巖層水平擠壓力監測裝置，其特征在于，所述外枕殼分為形狀相同的4部分，外枕殼的組合體為圓柱狀外殼；所述外枕殼在液壓囊收縮狀態下組合套設在主管上，在液壓囊充液膨脹狀態下外枕殼分為4部分脹開。

6.根據權利要求1所述的一種頂板巖層水平擠壓力監測裝置，其特征在于，所述連接套兩端和主管緊密貼合，連接套壓緊外枕殼兩端和主管接觸。

7.根據權利要求1所述的一種頂板巖層水平擠壓力監測裝置，其特征在于，所述托盤設置有通孔，連接桿穿過托盤的通孔；所述連接套管和托盤外凸部位的外螺紋連接；所述推桿通過連接套管推送連接桿和測壓段。

8.根據權利要求1～7任一項所述的一種頂板巖層水平擠壓力監測裝置，其特征在于，所述主管和推桿使用鋼材料制作而成，所述液壓囊和連接套使用柔性橡膠材料制作而成；所述壓力表使用數顯壓力表；所述液壓泵采用高壓泵。

9.一種頂板巖層水平擠壓力監測裝置的使用方法，使用權利要求1～7任一項所述的一種頂板巖層水平擠壓力監測裝置，其特征在于，步驟包括：

a.將連接桿和測壓段連接，連接桿和測壓段內腔的高壓油管通過油管接頭連接，固定托盤并安裝連接套管；

b.通過推桿將連接桿和測壓段推送進入鉆孔，當托盤和頂板固定后，拆卸掉連接套管和推桿；

c.連接外露的高壓油管，連接液壓泵、壓力控制閥和壓力表；

d.打開壓力控制閥上的開關，使用液壓泵注油加壓，當壓力表讀數達到5～6MPa后，停止加壓，液壓油回流；重復本步驟2～5次，排空高壓油管內的空氣；

e.使用液壓泵注油加壓，當壓力表讀數達到5～6MPa后，關閉壓力控制閥；

f.重復步驟d和步驟e分別給多個測壓段加壓注液壓油；

g.拆卸液壓泵，監測并保存壓力表的監測數據；

h.打開壓力控制閥，放出液壓油；將連接套管和推桿連接，利用推桿連接并將連接桿和測壓段從鉆孔內取出。