[發明專利]鋼板立井井壁變形監測方法

在審

• 申請號: 202110673391.3
• 申請日: 2021-06-17
• 公開（公告）號: CN113514000A
• 公開（公告）日: 2021-10-19
• 發明（設計）人: 倪先杰;史正景;王曉健;郭守生;程樺;方偉;劉杰;汪小平;姚直書;洪士保;蔡海兵
• 申請（專利權）人: 中煤新集能源股份有限公司
• 主分類號: G01B11/16
• 分類號: G01B11/16
• 代理公司: 北京雙收知識產權代理有限公司 11241
• 代理人: 解政文

本發明涉及一種鋼板立井井壁變形監測方法，包括如下步驟：首先對已建井筒周圍地質情況進行分析，確定井筒易發生破壞的位置及范圍，確定危險斷面和井筒豎向監測范圍；在鋼板井壁內表面上安裝井壁監測裝置，實時監測井筒變形情況；對井筒變形監測的數據進行采集，將采集后的數據導入數據庫中，再由業務邏輯層即服務器根據客戶端的指令對數據庫中錄入的數據進行處理分析；根據警戒值采取相應的措施。本發明鋼板立井井壁變形監測方法，采用監測裝置包含不同類型傳感器類型，實現不同類型傳感器工作性能之間的相互驗證，同時在水平方向上對井筒易破壞斷面進行監測，在豎向上對井筒豎向連續變形進行監測，能夠準確反映井筒面受力狀態。

技術領域

本發明涉及一種礦井井壁應變及預警監測方法，具體的說，是涉及一種鋼板立井井壁變形監測方法。

背景技術

目前井筒一般為復合井壁結構，包括雙層鋼板井壁、單層鋼板井壁和雙層混凝土井壁。雖然在混凝土井壁層上安裝監測裝置的技術已經很完善，但是缺少對于已建成并安裝提升設備井筒的鋼板井壁層上監測裝置實施方法。

在礦井井筒監測方案中，監測傳感器一般只使用鋼弦式傳感器或者光纖式傳感器的其中之一，也只依據其中一種傳感器監測所得數據對井筒安全性進行判斷，缺少對這兩種監測裝置之間工作性能的相互驗證。

發明內容

針對上述現有技術中的不足，本發明提供一種能夠三維全方面的監測井筒變形，提高監測準確度的鋼板立井井壁變形監測方法。

本發明所采取的技術方案是：

一種鋼板立井井壁變形監測方法，包括如下步驟：

步驟1，首先對已建井筒周圍地質情況進行分析，確定井筒易發生破壞的位置及范圍，確定危險斷面和井筒豎向監測范圍；

步驟2，在鋼板井壁內表面上安裝井壁監測裝置，實時監測井筒變形情況；

步驟3，對井筒變形監測的數據進行采集，將采集后的數據導入數據庫中，再由業務邏輯層即服務器根據客戶端的指令對數據庫中錄入的數據進行處理分析；

客戶端主要是Web瀏覽頁面，實現用戶界面功能；

用戶端實時查詢歷史數據，并將鋼弦式傳感器、光纖光柵傳感器監測得到鋼板井壁應變與時間之間關系以點線圖的形式呈現；

點線圖包括：環向應變-時間關系圖和豎向應變-時間關系圖；豎向分布式光纖傳感器監測得到的鋼板井壁豎向應變與井壁位置關系圖；

這樣能直觀反映井筒變形規律，分析井筒受力狀態。

根據組合筒計算方法和考慮荷載系數，設定井筒應變三級警戒值；

當所監測井筒的應變值在所述關系圖中超過設定的所述警戒值時，發出警報；

根據超過不同級別所述警戒值而采取相應的措施。

例如在發生疏水的含水層與隔水層交界面處，巖土層分界面處，對井筒曾經發生破壞，經修復后能夠繼續使用的位置等都應該視作危險斷面；在疏水，非對稱開采等因素導致井壁附加產生的最大位置作為井筒豎向連續監測范圍的下限位置。

當鋼板發生變形時，鋼弦式傳感器和光纖光柵式傳感器都會響應，監測井壁變形得到數據，對數據進行采集分析進而反映鋼板變形情況。

在對鋼弦式傳感器裝置和光纖光柵式傳感器裝置布置前，首先要根據井筒周圍地質情況，確定井筒監測層位。

所述鋼弦式監測層位和所述光纖光柵式監測層位交替布置，兩者之間的豎向距離設置為60m～90m。

為了相互驗證，鋼弦式傳感器和光纖光柵式傳感器之間的工作性能。

設置一對鋼弦式監測層位和光纖光柵式監測層位，兩者之間的距離在豎向設置為5m～10m。