[發(fā)明專利]井下采空區(qū)防水密閉墻位移監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110592028.9
• 申請(qǐng)日: 2021-05-28
• 公開（公告）號(hào): CN113280771A
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜明澤;李宏杰;李文;黎靈;吳作啟;王東昊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 煤炭科學(xué)技術(shù)研究院有限公司
• 主分類號(hào): G01B21/02
• 分類號(hào): G01B21/02
• 代理公司: 北京清亦華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 廉世坤

本發(fā)明公開了一種井下采空區(qū)防水密閉墻位移監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，所述井下采空區(qū)防水密閉墻位移監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括位移監(jiān)測(cè)裝置、采集裝置和分析裝置，所述位移監(jiān)測(cè)裝置與防水密閉墻相接觸，以監(jiān)測(cè)所述防水密閉墻的位移，所述采集裝置包括存儲(chǔ)器和采集器，所述存儲(chǔ)器與所述位移監(jiān)測(cè)裝置相連，以存儲(chǔ)所述位移監(jiān)測(cè)裝置形成的位移數(shù)據(jù)，所述采集器與所述存儲(chǔ)器電連接，以接收所述存儲(chǔ)器中的所述位移數(shù)據(jù)，所述分析裝置與所述采集裝置相連，以用于接收和分析所述采集器采集的所述位移數(shù)據(jù)并根據(jù)所述位移數(shù)據(jù)判斷當(dāng)前所述防水密閉墻的變形情況。本發(fā)明的井下采空區(qū)防水密閉墻位移監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有構(gòu)造簡單，操作便捷、連續(xù)監(jiān)測(cè)的特點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及礦業(yè)工程技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種井下采空區(qū)防水密閉墻位移監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

利用井下采空區(qū)進(jìn)行儲(chǔ)水是西部生態(tài)脆弱區(qū)保水開采的重要手段之一。在進(jìn)行煤炭開采過程中，許多煤礦會(huì)利用井下采空區(qū)進(jìn)行儲(chǔ)水，采空區(qū)密閉墻根據(jù)布置位置不同，其承壓能力也不盡相同。對(duì)于布置在停采線附近的密閉墻，其受采動(dòng)影響相對(duì)較小，位移變化也較小，承壓能力相對(duì)較強(qiáng)；而布置在相鄰工作面聯(lián)絡(luò)巷間的密閉墻，通常要受到兩側(cè)工作面開采的影響，加之采空區(qū)儲(chǔ)水水壓的影響，防水密閉墻會(huì)發(fā)生變形和損傷，其抗?jié)B性和承壓能力會(huì)發(fā)生變化，因此，確定采空區(qū)防水密閉墻的變形情況對(duì)于評(píng)估密閉墻的承壓能力至關(guān)重要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是基于發(fā)明人對(duì)以下事實(shí)和問題的發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識(shí)做出的：

對(duì)于采空區(qū)防水密閉墻的承壓能力多集中在理論計(jì)算和數(shù)值模擬上，缺乏現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際監(jiān)測(cè)的位移數(shù)據(jù)。然而，采礦工程力學(xué)影響因素眾多，各礦山采礦技術(shù)復(fù)雜多變，特別是受采動(dòng)和水壓影響的防水密閉墻，其墻體會(huì)發(fā)生變形、損傷，墻體抗?jié)B性以及承壓能力也會(huì)隨之變化，僅單憑計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬和簡化后的理論計(jì)算是難以真實(shí)反映出防水密閉墻的變形情況。

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的實(shí)施例提出一種構(gòu)造簡單，操作便捷、連續(xù)監(jiān)測(cè)的井下采空區(qū)防水密閉墻位移監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的井下采空區(qū)防水密閉墻位移監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括位移監(jiān)測(cè)裝置、采集裝置和分析裝置，所述位移監(jiān)測(cè)裝置與防水密閉墻相接觸，以監(jiān)測(cè)所述防水密閉墻的位移，所述采集裝置包括存儲(chǔ)器和采集器，所述存儲(chǔ)器與所述位移監(jiān)測(cè)裝置相連，以存儲(chǔ)所述位移監(jiān)測(cè)裝置形成的位移數(shù)據(jù)，所述采集器與所述存儲(chǔ)器電連接，以接收所述存儲(chǔ)器中的所述位移數(shù)據(jù)，所述分析裝置與所述采集裝置相連，以用于接收和分析所述采集器采集的所述位移數(shù)據(jù)并根據(jù)所述位移數(shù)據(jù)判斷當(dāng)前所述防水密閉墻的變形情況。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的井下采空區(qū)防水密閉墻位移監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，通過對(duì)防水密閉墻位移的監(jiān)測(cè)，可以判斷防水密閉墻的變形情況，具有構(gòu)造簡單，操作便捷、連續(xù)監(jiān)測(cè)的特點(diǎn)。

在一些實(shí)施例中，所述位移監(jiān)測(cè)裝置包括探頭和位移傳感器，所述探頭設(shè)在所述防水密閉墻上或所述防水密閉墻體與煤柱或巖柱接觸面上，所述位移傳感器與所述探頭相連，以將所述探頭監(jiān)測(cè)的位移形成數(shù)據(jù)信號(hào)。

在一些實(shí)施例中，所述位移傳感器為多個(gè)，所述探頭為多個(gè)，多個(gè)所述位移傳感器與多個(gè)所述探頭一一對(duì)應(yīng)地相連。

在一些實(shí)施例中，所述井下采空區(qū)防水密閉墻位移監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還包括數(shù)據(jù)線，所述位移傳感器通過所述數(shù)據(jù)線與所述存儲(chǔ)器相連，以存儲(chǔ)所述位移傳感器形成的數(shù)據(jù)信號(hào)。

在一些實(shí)施例中，所述存儲(chǔ)器為多個(gè)，多個(gè)所述存儲(chǔ)器與多個(gè)所述位移傳感器一一對(duì)應(yīng)地通過多根所述數(shù)據(jù)線相連。

在一些實(shí)施例中，所述探頭包括基體、外殼、齒條和齒輪，所述基體、所述齒條和所述齒輪均設(shè)在所述外殼內(nèi)，所述基體與所述齒條相連，所述齒條與所述齒輪相嚙合，所述基體可伸出或縮回所述外殼，從而帶動(dòng)所述齒條驅(qū)動(dòng)所述齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)。

在一些實(shí)施例中，所述位移傳感器與所述齒輪相連，所述位移傳感器將所述齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)信號(hào)。