[發明專利]一種切頂留巷碎石幫擋矸壓力監測裝置

在審

• 申請號: 202210538716.1
• 申請日: 2022-05-17
• 公開（公告）號: CN114941523A
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發明（設計）人: 朱恒忠;臧傳偉;李耀暉;孟佑輝;劉大江;張學朋
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: E21B47/06
• 分類號: E21B47/06;E21B47/01
• 代理公司: 蘇州拓云知識產權代理事務所(普通合伙) 32344
• 代理人: 郭玉靜

本發明公開了一種切頂留巷碎石幫擋矸壓力監測裝置，其包括：支架體，設置于巷道矸石，用于巷道矸石的支固；軸向交替設置的監測筒體和伸縮罩，形成嵌入式壓力監測的監測抗牽拉體柱，所述監測抗牽拉體柱兩端端部分別安裝有外端固筒、內端固體，所述外端固筒與支架體銜接固定，所述內端固體與鉆孔深部孔底銜接固定，且所述監測筒體內安裝有擴撐架體，相鄰所述擴撐架體通過位于伸縮罩內部處的壓扭旋架相銜接，且所述壓扭旋架還通過可拆卸的L型環與監測筒體相連接；以及張緊裝置，配合安裝于所述支架體與所述監測抗牽拉體柱中，對擴撐架體進行調控。

技術領域

本發明涉及煤礦安全監測技術領域，具體為一種切頂留巷碎石幫擋矸壓力監測裝置。

背景技術

無煤柱開采因具有回采率高、掘進量少等優點得到廣泛應用，已經成為煤礦安全高效生產的重要模式。在無煤柱開采過程中，通過對巷道上方頂板進行預裂切縫，實現了切頂留巷。但隨之而來的問題就是靠近切頂側的碎石幫嚴重變形，具體表現為金屬網撕裂、擋矸支護結構損毀失效、單體液壓支柱彎折傾倒。究其原因是采空區內碎石在碎脹作用和上方頂板擠壓作用下，產生橫向擠壓作用力，進而破壞擋矸支護結構。由此可見，如何定量監測橫向擠壓力(即擋矸壓力)的大小成為關鍵。在監測擋矸壓力方面，目前存在以下兩個問題亟需解決：一、目前還沒有針對擋矸壓力監測的專門裝置，以往擋矸石壓力的監測是借助壓力盒，而壓力盒主要用于監測介質內部的應力大小，對于監測擋矸壓力來說，匹配度低、適用性差，導致準確度低，經常發生無數據、數據偏差大等現象；二、碎石在擋矸支護結構的橫向約束下形成了碎石幫。碎石幫因碎石塊度大小的不均一性，幫部凹凸不平。但壓力盒難以適應這種凹凸不平的幫部，進而造成壓力測不準、測不出等現象。可見，亟需研發適用性好、靈敏度高的擋矸壓力監測裝置。

因此，本領域技術人員提供了一種切頂留巷碎石幫擋矸壓力監測裝置，以解決上述背景技術中提出的問題。

發明內容

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種切頂留巷碎石幫擋矸壓力監測裝置，其包括：

支架體，設置于巷道矸石，用于巷道矸石的支固；

軸向交替設置的監測筒體和伸縮罩，形成嵌入式壓力監測的監測抗牽拉體柱，所述監測抗牽拉體柱兩端端部分別安裝有外端固筒、內端固體，所述外端固筒與支架體銜接固定，所述內端固體與鉆孔深部孔底銜接固定，且所述監測筒體內安裝有擴撐架體，相鄰所述擴撐架體通過位于伸縮罩內部處的壓扭旋架相銜接，且所述壓扭旋架還通過可拆卸的L型環與監測筒體相連接；以及

張緊裝置，配合安裝于所述支架體與所述監測抗牽拉體柱中，對擴撐架體進行調控。

作為本發明的一種優選技術方案，所述監測筒體中部環體開設有圓周分布為偶數數量的條形孔，所述條形孔孔口處設有彈性密封帶，位于所述條形孔左右側的監測筒體中開設有與條形孔相連通且軸向指向的方形滑槽，位于方形滑槽內側的監測筒體內環壁上開設有與方形滑槽相連通的環形槽一，且位于監測筒體端部的環形槽一槽壁上設有凸環部。

作為本發明的一種優選技術方案，所述擴撐架體包括：

推拉盤，左右對稱設置兩組；

壓力監測塊，被配置為多組，安裝于條形孔孔底上；

條形滑軌，被配置為多組，軸向指向并安裝于條形孔內，所述條形滑軌上滑動連接有限位塊，且所述限位塊與壓力監測塊之間通過壓簧一相銜接；以及

壓力監測柱，以偶數數量呈圓周分布，每組所述壓力監測柱底端均安裝有雙耳座，所述雙耳座一的左右耳座分別與對應側的推拉盤之間通過支臂相銜接，且所述支臂端部均通過鉸接座一鉸接連接，每組所述壓力監測柱柱壁外還套有雙耳座二，所述雙耳座的左右耳座分別與對應側的限位塊之間通過支桿相銜接，且所述支桿端部均通過鉸接座二鉸接連接。

作為本發明的一種優選技術方案，所述壓扭旋架包括：