[發明專利]一種礦區開采沉陷規律預測方法

有效

• 申請號: 202010051616.7
• 申請日: 2020-01-17
• 公開（公告）號: CN111174952B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發明（設計）人: 李靜嫻;梁亞;池深深;譚浩;蔣創;方新建
• 申請（專利權）人: 安徽理工大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G01L1/24;G01L1/26;G01S19/14;G01B21/32;G06F119/14
• 代理公司: 廣州高炬知識產權代理有限公司 44376
• 代理人: 王雄

1.一種礦區開采沉陷規律預測方法，其特征在于：該方法包括以下步驟：

Sl：將光纖光柵壓力傳感器(6)安裝在礦區的支撐樁(1)上，進而在礦區內對預測點進行布控，將安裝的光纖光柵壓力傳感器(6)的位置進行記錄，并且定期對光纖光柵壓力傳感器(6)的數據進行觀測，獲得預測點的光纖光柵壓力傳感器(6)的數據和GPS水平位置數據；

S2：利用GPS檢測的礦區水平位置變化數據與光纖光柵壓力傳感器(6)監測各支撐樁(1)受到的壓力數據，分別修正礦區地表形變水平與垂直監測結果，得到高精度三維形變圖；

S3：利用freemat軟件對離散的預測點處光纖光柵壓力傳感器(6)測量的多期數據和GPS水平位置發生變化的多組數據進行插值處理，構建多組數字高程模型；

S4：分析得到的高精度三維形變圖和構建的多組數字高程模型，并根據設定的凹陷、水平、傾斜、裂縫曲率閾值，將變形結果大于閾值的點視為高危沉陷，根據數據發生變化的光纖光柵壓力傳感器(6)的位置，確定高危沉陷位置并進行預警；

每個光纖光柵壓力傳感器(6)通過光纖相互連接；

Sl步驟中所述支撐樁(1)包括支撐柱(11)、支桿(12)和支板(13)；所述支撐柱(11)內固定插接有支桿(12)，且支桿(12)上端安裝有支板(13)；所述支板(13)上滑動插接有T型滑桿(14)；所述支桿(12)內部設置有橡膠擠壓囊(2)，且橡膠擠壓囊(2)的頂端與T型滑桿(14)的底端連接；所述支桿(12)內設置有固定板(3)，且固定板(3)的底端連接有金屬波紋管(4)；所述金屬波紋管(4)的底端滑動連接有導向滑板(5)，且金屬波紋管(4)內插接有光纖光柵壓力傳感器(6);所述光纖光柵壓力傳感器(6)的頂端與固定板(3)固定連接，且光纖光柵壓力傳感器(6)的底端與導向滑板(5)固定連接；所述金屬波紋管(4)通過導氣管(7)與橡膠擠壓囊(2)連接，且橡膠擠壓囊(2)內設置有氣控閥；

所述金屬波紋管(4)設為雙層結構，且內層的金屬波紋管(4)設置為散熱金屬材質；雙層所述金屬波紋管(4)上套接有螺旋彈簧（8)，且螺旋彈簧(8)內填充有冷卻液；

所述導向滑板(5)的內部開設有擠壓腔(51)，且擠壓腔(51)的上壁設為彈性膜(52)；所述彈性膜(52)與光纖光柵通過膠粘劑相互粘合；

所述導氣管(7)位于光纖光柵壓力傳感器(6)的頂端，且導氣管(7)底端開設有導氣孔(71)；所述導氣孔(71)位于光纖光柵的圓周外壁處。