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专利号: 2013104660504
申请人: 中国矿业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种煤岩体应力定向监测装置,包括三通阀(3)、压力表(5)、高压油泵(9),其特征在于:还包括经安装导杆(4)设在煤岩体中的缸体压力感应器(1),缸体压力感应器(1)上设有三个活塞感应片,三个活塞感应片分别经固定螺母(11)连接有各独立设在缸体压力感应器(1)内的活塞缸,三个活塞感应片包括可同时监测煤岩体内部钻孔轴向以及垂直于钻孔轴向任意两个方向应力大小及变化的第一活塞感应片(6-1)、第二活塞感应片(6-2)和第三活塞感应片(6-3);缸体压力感应器(1)与安装导杆(4)的连接处设有安装杆接头(10),安装杆接头(10)上设有固定安装导杆(4)的定向栓(7),安装导杆(4)上设有与定向栓(7)相对应的定向标线(8),以保证缸体压力感应器(1)在安装过程中方向不发生偏转;

缸体压力感应器(1)端部设有进入缸体内分别与三个活塞感应片相连的高压油管(2),高压油管(2)外端分别经三通阀(3)连接压力表(5)或与数据采集仪(14)相连的数据转换器(13)和高压油泵(9),三个监测方向都配有独立的高压油管及三通阀门。

2.一种使用如权利要求1所述装置的煤岩体应力定向监测方法,其特征在于,包括如下步骤:

a.将缸体压力感应器(1)、高压油管(2)和三通阀(3)顺序连接,向其内注入油液检查缸体压力感应器(1)、高压油管(2)和三通阀(3)的密闭性,去除内部水汽及灰尘;

b.确定监测地点及监测所需深度后向煤岩体内部打钻,钻孔实际深度不得低于监测所需深度,油管长度和监测所需深度一致,将缸体压力感应器(1)推送至钻孔内部,直到油管全部埋没在钻孔中,将三通阀安置在钻孔孔口;

c.选择第一活塞感应片(6-1)的方向为基准方向,推送过程中让定向栓(7)、定向标线(8)与基准方向保持一致,即可保证安装过程中缸体压力感应器(1)不发生偏移,三个活塞感应片被送至测点的目标方向;

d.设定初始压力,将压力表(5)或数据转换器(13)与三通阀连接,依次打开三个监测方向各自对应的三通阀(3),通过高压油泵(9)经三通阀(3)、高压油管(2)向缸体压力感应器(1)内注入油液;

e.保持压力稳定上升,当压力表(5)的压力值达到初始压力并保持稳定时,停止注液,关闭三通阀(3),卸下高压油泵(9),用堵头封住注油孔,根据监测需要,选择第一活塞感应片(6-1),第二活塞感应片(6-2)及第三活塞感应片(6-3)中的任意一个或者两个,对钻孔内一个、二个或三个方向进行监测,实现应力数据的实时显示和存储,通过软件编程查看分析应力分布及变化规律;

f.监测结束后,打开三通阀(3)放油卸压,从钻孔中抽出缸体压力感应器(1)。