CN206571532U - 一种用于充填体稳定性监测的新装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出一种用于充填体稳定性监测的新装置,属于煤矿、金属矿山充填开采监测设备领域。该装置包括顶盖、设备主体、传感器、控制中心、底座,设备埋设在充填体内部,可以监测充填体位移和应力变化,同时及时汇总数据,传到井上控制中心。通过数据采集、传输、处理分析,最终完成对充填体稳定性实时监测,对煤矿、金属矿山充填开采充填体稳定性研究具有一定的指导意义。
Description
技术领域
本发明属于煤矿、金属矿山充填开采监测设备领域,具体涉及充填体稳定性实时监测领域。
背景技术
据不完全统计,目前我国生产矿井“三下”压煤量达139.7亿吨,压煤量巨大,开采困难,且地表移动复杂,充填开采作为一种有效的“三下”压煤开采技术,可以有效地控制地表变形,减轻开采损害,保护地表建筑物,但对充填体性能、失稳特征、能否长期稳定支承上覆岩层的研究相对比较少。
目前对充填体稳定性的研究以室内试验为主,主要通过试验机测得单轴、三轴抗压强度和流变特性,部分学者采用声发射装置,对充填体加载时的弹性波、振铃、撞击数、频率、能量值等参数进行汇总研究,得到充填体受力失稳特征,但由于充填体破裂时间短,存在信号监测定位难,衰减快等问题,且无法模拟现场充填体受力状态。
因此,本发明基于现场实际环境,设备埋设到充填体内部,通过位移传感器监测变形特征,通过应力传感器监测受力情况,监测数据通过控制中心传输到地面,最终完成对充填体稳定性实时监测,对现场充填体稳定性分析具有一定的借鉴意义。
发明内容
为了解决上述现有技术中存在的问题,本发明提出了一种用于充填体稳定性监测的新装置,通过数据采集、汇总、传输、分析处理,最终完成对充填体稳定性实时监测。
一种用于充填体稳定性监测的新装置,主要包括顶盖、主体、传感器、控制中心和底座。
主体内部中空,设有位移传感器和应力传感器,通过数据线与固定在主体外侧的控制中心连接,控制中心外侧设有外壳,防水防电,密封处理。
应力传感器固定在主体最下方,位移传感器上端通过连接线与主体相连,下端通过连接线与连接杆末端相连,连接杆可以在主体内部沿着管壁滑动。
底座下表面粗糙,带有凸起,底座与主体通过螺纹连接,其中:控制中心、井下控制中心和井上控制中心之间通过数据线连接。
顶盖上表面粗糙,有凸起,下部设有接头,接头外侧设有螺纹。
连接杆圆柱形金属质地,具有一定强度,前端外表面有螺纹,后端沿杆体轴向设有圆柱形孔,内表面带有螺纹,并与前端螺纹配套,两个连接杆可以前端和后端连接使用,最后一个连接杆与顶盖下部的接头连接,上表面粗糙的凸起与顶板接触。
本发明所带来的有益技术效果:
本发明提出了一种用于充填体稳定性监测的新装置,通过数据采集、汇总、传输、分析处理,可以了解充填体受力变形特征,做到了实时监测;连接杆可以增加更换,适用于不同高度,且安装方便,操作简单;整个装置密封,埋设在充填体内部,监测效果好,精度高,可靠性强,可以实现对充填体长期实时监测,对现场开采具有一定的借鉴意义。
附图说明
图1、本装置主体结构图图;
图2、本装置俯视图;
图3、本装置顶盖结构图;
图4、本装置连接杆结构图;
图中数字含义:1、凸起,2、顶盖,3、连接杆,4、主体,5位移传感器,6、控制中心,7、外壳,8、应力传感器,9、底座,10、数据线,11、连接线,12、井下控制中心,13、井上控制中心,21、顶盖接头,31、连接杆前端,32、连接杆后端,33、螺纹。
具体实施方式
本发明提出了一种用于充填体稳定性监测的新装置,为了更加明确说明本发明技术方案,结合具体实施例,对本发明进行详细说明。
如图1、2所示:一种用于充填体稳定性监测的新装置,主要包括顶盖2、主体4、位移传感器5、应力传感器8、控制中心6、底座9。
主体4内部中空,内部设有位移传感器5和应力传感器8,应力传感器8固定在主体4最下方,位移传感器5上端通过连接线11与主体4相连,下端通过连接线11与连接杆3末端相连,连接杆3可以在主体4内部沿着管壁滑动,接触面光滑摩擦阻力小,防水防电,密封不透水,通过增加连接杆3个数,适应不同高度。
底座9下表面粗糙,带有凸起1,与地板紧密接触,底座9与主体4通过螺纹连接。
位移传感器5和应力传感器8通过数据线10与固定在主体4外侧的控制中心6连接,控制中心6外侧设有外壳7,防水防电,密封处理。
控制中心6、井下控制中心12和井上控制中心13之间通过数据线10连接,传感器采集到的数据,汇总到控制中心12.依次通过井下控制中心12和井上控制中心13,完成数据采集、汇总,传输工作,井上控制中心13内设有电脑,对数据进行分析,得到充填体变形和受力随时间变化特征,做到了实时监测目的,同时生成充填体稳定性报告,供学习交流。
如图3所示:顶盖2上表面粗糙,有凸起1,与顶板岩层接触,下部设有接头21,接头21外侧有螺纹33,且与连接杆3螺纹匹配,可更换。
如图4所示:连接杆3圆柱形金属质地,具有一定强度,前端31外表面有螺纹33,后端32沿杆体轴向设有圆柱形孔,内表面带有螺纹33,并与前端螺纹21配套,两个连接杆3可以前端31和后端32连接使用,最后一个连接杆3与顶盖1下部的接头21连接,上表面粗糙凸起1与顶板接触。
以上所述只是本发明的最优实施方案,本领域的技术人员在本发明的启示下,在不脱离本发明权利要求所保护的范围情况下做出替换、组合、变形,都应在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种用于充填体稳定性监测的新装置,主要包括:顶盖、主体、传感器、控制中心和底座,其特征在于:主体内部中空,设有位移传感器和应力传感器,通过数据线与固定在主体外侧的控制中心连接,控制中心外侧设有外壳,防水防电,密封处理;应力传感器固定在主体最下方,位移传感器上端通过连接线与主体相连,下端通过连接线与连接杆末端相连,连接杆可以在主体内部沿着管壁滑动。
2.根据权利要求1所述的一种用于充填体稳定性监测的新装置,其特征在于:底座下表面粗糙,带有凸起,底座与主体通过螺纹连接,其中:控制中心、井下控制中心和井上控制中心之间通过数据线连接。
3.根据权利要求1所述的一种用于充填体稳定性监测的新装置,其特征在于:顶盖上表面粗糙,有凸起,下部设有接头,接头外侧设有螺纹。
4.根据权利要求1所述的一种用于充填体稳定性监测的新装置,其特征在于:连接杆圆柱形金属质地,具有一定强度,前端外表面有螺纹,后端沿杆体轴向设有圆柱形孔,内表面带有螺纹,并与前端螺纹配套,两个连接杆可以前端和后端连接使用,最后一个连接杆与顶盖下部的接头连接,上表面粗糙的凸起与顶板接触。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN112253226A (zh) * | 2020-09-29 | 2021-01-22 | 太原理工大学 | 一种结构充填开采中的加固充填体及其稳定性监测方法 |
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2017
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