[發明專利]一種護表構件面應力原位測試裝置及方法

在審

• 申請號: 202211516192.2
• 申請日: 2022-11-29
• 公開（公告）號: CN116026496A
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 高富強;原貴陽;婁金福;楊景賀;王曉卿;李建忠;楊磊
• 申請（專利權）人: 中煤科工開采研究院有限公司;天地科技股份有限公司
• 主分類號: G01L1/02
• 分類號: G01L1/02
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 賀愛琳

本發明涉及煤炭開采技術領域，提出一種護表構件面應力原位測試裝置及方法。護表構件面應力原位測試裝置包括油馕、油管和壓力傳感器。油馕內部形成有儲油腔，油馕形成有與儲油腔連通的連接口，油管的第一端與連接口連通，油管的第二端與壓力傳感器連通，壓力傳感器用于檢測儲油腔內的油壓。通過油馕監測金屬網的受力變化，壓力傳感器實時檢測油馕中的油壓變化，實現對金屬網在巷道頂板變形過程中的面應力變化過程的實時監測，從而能夠預判巷道圍巖變形，并且完善礦山壓力監測數據。

技術領域

本發明涉及煤炭開采技術領域，尤其涉及一種護表構件面應力原位測試裝置及方法。

背景技術

金屬網作為一種柔性護表構件，被廣泛應用于錨桿支護結構中。金屬網可將井下錨桿形成的點支護擴大為面支護，有效提高錨桿支護效果，同時還可抑制相鄰錨桿之間破碎巖體的冒落，實現巷道空間的安全高效利用。

巷道礦山壓力顯現直接表現為錨桿或錨索破斷、金屬網大量鼓包變形、圍巖流變、沖擊破壞等特征。為了有效控制巷道圍巖變形及沖擊地壓發生，現有技術研制了大量的傳感監測設備用于實時監測礦山壓力顯現行為，所得測試結果為工程設計提供了大量的基礎數據，有力地推動了巷道支護技術的發展。

目前巷道支護系統中金屬網的剛度弱于錨桿支護的剛度，往往在巷道圍巖變形過程中，金屬網首先出現網兜變形。井下金屬網的變形及破壞隨處可見，卻沒有引起足夠的重視，存在巨大的安全隱患。由于井下金屬網鋪設范圍較廣，且是一個面型受力構件，單點受力測試并不能代表其整體受力情況，因此關于金屬網面應力的測試目前仍處于空白狀態，致使礦山壓力監測數據中護表構件受力的缺失。

發明內容

本發明提供一種護表構件面應力原位測試裝置，用于監測煤礦井下巷道頂板變形過程中護表構件金屬網面型受力過程，預判巷道圍巖變形，完善礦山壓力監測數據。

本發明還提供一種護表構件面應力原位測試方法。

根據本發明第一方面實施例的護表構件面應力原位測試裝置，包括：

油馕，內部形成有儲油腔，所述油馕形成有與所述儲油腔連通的連接口；

油管，所述油管的第一端與所述連接口連通；

壓力傳感器，所述壓力傳感器與所述油管的第二端連通，所述壓力傳感器用于檢測所述儲油腔內的油壓。

根據本發明的護表構件面應力原位測試裝置，通過油馕監測金屬網的受力變化，壓力傳感器實時監測油馕中的油壓變化，實現對金屬網在巷道頂板變形過程中的面應力變化過程的實時監測，從而能夠預判巷道圍巖變形，完善礦上壓力監測數據。

根據本發明提供的一種護表構件面應力原位測試裝置，還包括：

控制閥，所述控制閥設置于所述油管。

根據本發明提供的一種護表構件面應力原位測試裝置，所述油馕在金屬網的投影面積大于所述金屬網的網孔面積。

根據本發明提供的一種護表構件面應力原位測試裝置，所述護表構件面應力原位測試裝置還包括：

控制器，所述控制器與所述壓力傳感器電連接；

數據接口，所述數據接口與所述控制器電連接。

根據本發明提供的一種護表構件面應力原位測試裝置，所述護表構件面應力原位測試裝置還包括：

無線通訊模塊，與所述控制器電連接。

根據本發明提供的一種護表構件面應力原位測試裝置，所述無線通訊模塊為5G通訊模塊、4G通訊模塊、藍牙模塊、WiFi模塊、GSM模塊、CDMA模塊、WCDMA模塊、TD-SCDMA模塊、Zigbee模塊和LoRa模塊中的任意一種或者幾種的組合。