CN208091464U - 对井壁进行监测的光纤传感器系统 - Google Patents
对井壁进行监测的光纤传感器系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN208091464U CN208091464U CN201820397158.0U CN201820397158U CN208091464U CN 208091464 U CN208091464 U CN 208091464U CN 201820397158 U CN201820397158 U CN 201820397158U CN 208091464 U CN208091464 U CN 208091464U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sensor
- fiber
- borehole wall
- grating
- fiber grating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Optical Transform (AREA)
Abstract
本实用新型提供一种对井壁进行监测的光纤传感器系统,所述光纤传感器系统包括:分布式光纤传感器、光纤光栅应变传感器、外置光纤光栅温度传感器、光缆、分布式光纤解调仪、光纤光栅解调仪和计算机,若干个所述分布式光纤传感器、若干个所述光纤光栅应变传感器和若干个所述外置光纤光栅温度传感器均设置在所述井壁的内表面上;若干个所述分布式光纤传感器均通过所述光缆与所述分布式光纤解调仪连接,所述分布式光纤解调仪与所述计算机连接;所述光纤光栅应变传感器和所述外置光纤光栅温度传感器均通过所述光缆与所述光纤光栅解调仪连接。本实用新型能够对井壁承受的注浆压力、井壁变形和井壁温度进行监测,确保了观测系统长期的稳定性和可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及矿山建设领域,具体涉及一种对井壁进行监测的光纤传感器系统。
背景技术
20世纪80年代以来,在大屯、徐州、淮北、兖州、永夏等矿区已有大量矿井发生了厚表土层中井壁破裂灾害,它们有的发生在井筒施工中,有的发生在矿井投产后,轻者停工停产,重者透水淹井,严重的制约了我国深立井建设的进一步发展。对井壁破裂机理的研究,形成了竖直附加力假说、采动影响假说、新构造运动假说等。大量理论分析,数值模拟和现场实测研究的成果支持了竖直附加力假说:特殊地层含水层因开采,以及冻结管拔除后的融沉而引起上覆土体下沉。土体在沉降过程中与井壁相互作用,施加于井壁外表面一个附加力系。该附加力系增长到一定值时,混凝土井壁因不能承受而遭破坏。井壁破裂是厚表土层与井壁结构相互作用的结果,因此井壁破裂治理方法主要有井壁加固和地层加固两类。对处理井壁的方法已有大量的研究,主要包括:槽钢井圈喷混凝土加固法,加套井壁法,开槽卸压法。对地层进行处理的方法主要有:壁后注浆和地面注浆加固。对地层注浆目的是封堵井筒周边含水地层的水利通道,阻滞含水地层疏水,可以减缓、减少井筒周边地层的沉降,降低立井井壁所受到的竖向附加力。
虽然目前关于立井表土地层的加固注浆已有大量的研究和工程实践,但是随着煤炭资源开采强度的不断加大,浅部资源日益减少,国内部分矿井相继进人了深部煤炭开采状态,越来越多的立井井筒需要穿越深厚的冲积层。特别是,随着井筒穿越的冲积层越厚,其壁后土层的固结程度越大,可注性能越来越差。显然,进行深立井地层进行加固注浆,必须适当的提高注浆压力,但是,若单纯通过增大注浆压力,极容易产生劈裂注浆,过大的注浆压力会直接作用于井筒,而造成井筒的破坏。为监测井筒注浆治理期间井壁的受力状态,分析注浆浆液的压力扩散范围,确保矿井在综合治理期间的安全生产,必须对整个注浆过程进行实时监测,而整个监测系统充分的发挥其预警作用必须首先针对井壁目前受力状况确定井壁变形的预警值。因此,开展既有井筒条件下深立井地层加固注浆过程中井壁监测系统与变形预警值确定方法的研究迫在眉睫。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种对井壁进行监测的光纤传感器系统,本实用新型的技术方案解决了既有井筒条件下深立井地层加固注浆过程中井壁的监测问题,能够填补目前尚无在既有井筒条件下深立井地层加固注浆监测系统的空白,是井筒破裂综合治理方案的重要组成部分,确保了矿井在综合治理期间的安全生产,极大地提高了深立井地层加固注浆的安全性,并且大大降低施工风险,社会、经济效益显著。
为了实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:
一种对井壁进行监测的光纤传感器系统,用于既有井筒条件下的深立井进行地层加固注浆的过程中对所述井壁进行监测,进而对变形进行预警,其特征在于,所述光纤传感器系统包括:分布式光纤传感器、光纤光栅应变传感器、外置光纤光栅温度传感器、光缆、分布式光纤解调仪、光纤光栅解调仪和计算机,若干个所述分布式光纤传感器、若干个所述光纤光栅应变传感器和若干个所述外置光纤光栅温度传感器均设置在所述井壁的内表面上;
若干个所述分布式光纤传感器均通过所述光缆与所述分布式光纤解调仪连接,所述分布式光纤解调仪与所述计算机连接,由所述分布式光纤解调仪向所述计算机传递解调后的所述分布式光纤传感器采集的波长信号;
所述光纤光栅应变传感器和所述外置光纤光栅温度传感器均通过所述光缆与所述光纤光栅解调仪连接,所述光纤光栅解调仪与所述计算机连接,由所述光纤光栅解调仪向所述计算机传递解调后的所述光纤光栅应变传感器和所述外置光纤光栅温度传感器采集的波长信号。
进一步地,在上述光纤传感器系统中,沿所述井壁的竖直方向上还设置有一至两个卸压槽监测层位,所述卸压槽监测层位设置在所述井壁的卸压槽的位置上;
所述光纤传感器系统还包括有:光纤光栅长标距传感器、光纤光栅角度传感器和光纤光栅位移传感器;
在所述卸压槽监测层位内若干个所述光纤光栅长标距传感器、若干个所述光纤光栅角度传感器、若干个所述光纤光栅位移传感器和若干个所述外置光纤光栅温度传感器均设置在所述井壁的内表面上;
所述光纤光栅长标距传感器、所述光纤光栅角度传感器、所述光纤光栅位移传感器和所述外置温度传感器均通过所述光缆与所述光纤光栅解调仪连接,所述光纤光栅解调仪与所述计算机连接,由所述光纤光栅解调仪向所述计算机传递解调后的所述光纤光栅长标距传感器、所述光纤光栅角度传感器和、所述光纤光栅位移传感器和所述外置光纤光栅温度传感器采集的波长信号。
进一步地,在上述光纤传感器系统中,沿所述井壁的内表面竖向设置有多个所述分布式光纤传感器;
沿所述井壁的竖直方向上还设置有多个水平的正常监测层位,每个所述正常监测层位包括一个沿所述井壁的内表面环向设置的所述分布式光纤传感器、多个沿所述井壁的内表面竖向和多个沿所述井壁的内表面环向设置的所述光纤光栅应变传感器、多个沿所述井壁的内表面竖向设置的所述外置光纤光栅温度传感器和一条所述光缆,其中,沿所述井壁的内表面环向设置的所述光纤光栅应变传感器的内部均设置有一个内置光纤光栅温度传感器;
每个所述卸压槽监测层位包括多个沿所述井壁的内表面竖向设置的所述光纤光栅长标距传感器、多个在所述井壁的内表面上设置的所述光纤光栅角度传感器、多个沿所述井壁的内表面竖向设置的所述光纤光栅位移传感器、多个沿所述井壁的卸压槽的内表面竖向设置的所述外置光纤光栅温度传感器和一条所述光缆,其中,所述光纤光栅长标距传感器的内部均设置有一个所述内置光纤光栅温度传感器。
进一步地,在上述光纤传感器系统中,沿所述井壁竖向设置的所述分布式光纤传感器共有二至四根,每根竖向设置的所述分布式光纤传感器均由所述井壁的顶端延伸至所述井壁的底端,竖向设置的所述分布式光纤传感器均匀分布在所述井壁的内表面上;
在每个所述正常监测层位内环向设置的所述分布式光纤传感器沿所述井壁的内表面形成一个圆;
进一步地,在上述光纤传感器系统中,在每个所述正常监测层位内竖向设置的所述光纤光栅应变传感器设置有四至八个、环向设置的所述光纤光栅应变传感器设置有四至八个、竖向设置的所述外置光纤光栅温度传感器设置有一至两个,在一个所述正常监测层位内竖向设置的所述光纤光栅应变传感器与环向设置的所述光纤光栅应变传感器的数量相同;
在一个所述正常监测层位内的竖向设置的所述光纤光栅应变传感器均匀分布在所述井壁的内表面上、环向设置的所述光纤光栅应变传感器均匀分布在所述井壁的内表面上。
进一步地,在上述光纤传感器系统中,在每个所述卸压槽监测层位内设置有:所述光纤光栅长标距传感器、所述光纤光栅角度传感器、所述光纤光栅位移传感器和所述外置光纤光栅温度传感器;所述光纤光栅长标距传感器沿所述井壁的内表面竖向设置有四至八个、所述光纤光栅角度传感器在所述井壁的内表面上设置有二至六个、所述光纤光栅位移传感器沿所述井壁的内表面竖向设置有二至六个、所述外置光纤光栅温度传感器在所述井壁的内表面上设置有一至两个;
在一个所述卸压槽监测层位内所述光纤光栅长标距传感器均匀分布在所述井壁的内表面上、所述光纤光栅角度传感器均匀分布在所述井壁的内表面上、所述光纤光栅位移传感器均匀分布在所述井壁的内表面上和所述外置光纤光栅温度传感器均匀分布在所述井壁的内表面上。
进一步地,在上述光纤传感器系统中,在所述正常监测层位内竖向设置的所述光纤光栅应变传感器为单波长应变传感器,两个竖向设置的所述光纤光栅应变传感器之间的初始应变波长的间隔为4nm;
在所述正常监测层位环向设置的所述光纤光栅应变传感器为双波长应变传感器,两个环向设置的所述光纤光栅应变传感器之间的初始应变波长的间隔为4nm、初始温度波长的间隔为1.5nm;
所述光纤光栅长标距传感器为双波长应变传感器,两个所述光纤光栅长标距传感器之间的初始应变波长的间隔为4nm、初始温度波长的间隔为1.5nm;
所述光纤光栅位移传感器为单波长应变传感器,两个所述光纤光栅位移传感器之间的初始波长的间隔为4nm;
所述光纤光栅角度传感器为单波长应变传感器,两个所述光纤光栅角度传感器之间的初始波长的间隔为4nm;
所述外置光纤光栅温度传感器为单波长应变传感器,两个所述外置光纤光栅温度传感器之间的初始波长的间隔为1.5nm。
进一步地,在上述光纤传感器系统中,设置在环向设置的所述光纤光栅应变传感器的内部的所述内置光纤光栅温度传感器对环向设置的所述光纤光栅应变传感器进行温度补偿,设置在所述正常监测层位竖向设置的所述外置光纤光栅温度传感器对竖向设置的所述光纤光栅应变传感器进行温度补偿,设置在所述卸压槽监测层位的所述光纤光栅长标距传感器内部的所述内置光纤光栅温度传感器对所述光纤光栅长标距传感器进行温度补偿,设置在所述卸压槽监测层位的所述外置光纤光栅温度传感器对所述光纤光栅角度传感器和所述光纤光栅位移传感器进行温度补偿。
进一步地,在上述光纤传感器系统中,所述分布式光纤传感器通过胶水粘贴在所述井壁的内表面上,所述光纤光栅应变传感器、所述光纤光栅长标距传感器、所述光纤光栅角度传感器、所述光纤光栅位移传感器和所述外置光纤光栅温度传感器均通过底座固定在所述井壁的内表面上。
进一步地,在上述光纤传感器系统中,在所述光纤光栅应变传感器的外表面以及所述光纤光栅应变传感器与所述井壁之间均设置有导热硅胶,在所述光纤光栅长标距传感器的外表面以及所述光纤光栅长标距传感器与所述井壁之间均设置有导热硅胶。
与最接近的现有技术相比,本实用新型提供的技术方案具有如下优异效果:
本实用新型提供的一种对井壁进行监测的光纤传感器系统,通过同时采用分布式光纤传感器、光纤光栅应变传感器、外置光纤光栅温度传感器、光纤光栅长标距传感器、光纤光栅角度传感器和光纤光栅位移传感器对内层井壁承受的注浆压力、内层井壁变形和井壁温度进行监测,确保了观测系统长期的稳定性和可靠性。
通过对主要层位的井壁承受注浆压力的监测,以便及时了解和掌握井壁所受注浆压力的大小和分布规律,指导井筒治理期间的注浆压力设置,并对危及井壁安全的井壁受力予以警示。通过对主要层位内层井壁变形的监测,了解井壁的受力条件,判断井壁使用的可靠性以及安全程度,并可为井筒综合治理期间注浆压力的控制提供实时的信息化施工指导。通过对主要层位井壁温度的监测,了解井壁温度的变化,可及时判断浆液反应温度对井壁温度变化的影响,解决了既有井筒条件下深立井地层加固注浆过程中井壁的监测问题,能够填补目前尚无在既有井筒条件下深立井地层加固注浆监测系统的空白,是井筒破裂综合治理方案的重要组成部分,确保了矿井在综合治理期间的安全生产,极大地提高了深立井地层加固注浆的安全性,并且大大降低施工风险,社会、经济效益显著。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。其中:
图1为本实用新型实施例的监测元件布置示意图;
图2为本实用新型实施例的布置了监测元件的正常监测层位环向剖面示意图;
图3为本实用新型实施例的布置了监测元件的卸压槽监测层位环向剖面示意图;
图4为本实用新型实施例的光纤光栅应变传感器和光纤光栅长标距传感器的安装示意图;
图5为图4中方底U型平卡的放大示意图;
图6为本实用新型实施例的光纤光栅应变传感器埋设示意图;
图7为本实用新型实施例的光纤光栅长标距传感器埋设示意图;
图8为本实用新型实施例的光纤光栅位移传感器竖向剖面示意图;
图9为本实用新型实施例的光纤光栅位移传感器安装示意图;
图10为本实用新型实施例的光纤光栅角度传感器竖向剖面示意图;
图11为本实用新型实施例的光纤光栅角度传感器安装示意图。
附图标记说明:1外层井壁、2内层井壁、3卸压槽、4分布式光纤传感器、5分布式光纤传感器、6光纤光栅应变传感器、7光纤光栅应变传感器、8外置光纤光栅温度传感器、9光纤光栅长标距传感器、10光纤光栅位移传感器、11光纤光栅角度传感器、12光缆、13光纤光栅解调仪、14分布式光纤解调仪、15计算机、16方底U型平卡、17膨胀螺栓、18螺母、19卧式L型底座、20、管夹。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。各个示例通过本实用新型的解释的方式提供而非限制本实用新型。实际上,本领域的技术人员将清楚,在不脱离本实用新型的范围或精神的情况下,可在本实用新型中进行修改和变型。例如,示为或描述为一个实施例的一部分的特征可用于另一个实施例,以产生又一个实施例。因此,所期望的是,本实用新型包含归入所附权利要求及其等同物的范围内的此类修改和变型。
在本实用新型的描述中,术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型而不是要求本实用新型必须以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。本实用新型中使用的术语“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接;可以是直接相连,也可以通过中间部件间接相连;可以是有线电连接、无线电连接,也可以是无线通信信号连接,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
如图1至图11所示,根据本实用新型的实施例,提供了一种对井壁进行监测的光纤传感器系统,用于既有井筒条件下的深立井进行地层加固注浆的过程中对井壁进行监测,进而对变形进行预警,光纤传感器系统包括:分布式光纤传感器(4和5)、光纤光栅应变传感器(6和7)、外置光纤光栅温度传感器8、光缆12、分布式光纤解调仪14、光纤光栅解调仪13和计算机15。
若干个分布式光纤传感器(4和5)、若干个光纤光栅应变传感器(6和7)和若干个外置光纤光栅温度传感器8均设置在井壁的内表面上;若干个分布式光纤传感器(4和5)均通过光缆12与分布式光纤解调仪14连接,分布式光纤解调仪14与计算机15连接,由分布式光纤解调仪14向计算机15传递解调后的分布式光纤传感器(4和5)采集的波长信号;若干个光纤光栅应变传感器(6和7)和若干个外置光纤光栅温度传感器8均通过光缆12与光纤光栅解调仪13连接,光纤光栅解调仪13与计算机15连接,由光纤光栅解调仪13向计算机15传递解调后的光纤光栅应变传感器(6和7)和外置光纤光栅温度传感器8采集的波长信号。优选地,分布式光纤传感器(4和5)均可以采用有线和/或无线的传输方式将采集的数据传输给分布式光纤解调仪14;光纤光栅应变传感器(6和7)和外置光纤光栅温度传感器8均可以采用有线和/或无线的传输方式将采集的数据传输给光纤光栅解调仪13。
分布式光纤传感器(4和5)用于检测注浆期间井壁竖向和环向的连续变形;光纤光栅应变传感器(6和7)用于监测井壁竖向和环向的应变,环向设置的光纤光栅应变传感器7用于监测井壁的环向应变,竖向设置的光纤光栅应变传感器6用于监测井壁的竖向应变。由分布式光纤传感器(4和5)和光纤光栅应变传感器(6和7)获得地层注浆过程中井壁应变的数据,通过弹塑性力学应力-应变的关系可计算得到地层注浆过程中井壁应力的数据。
进一步地,井壁包括内层井壁2和外层井壁1,外层井壁1套设在内层井壁2的外周;沿井壁的竖直方向上设置有多个水平的正常监测层位和一至两个卸压槽监测层位,其中卸压槽监测层位设置在井壁的卸压槽3的位置上。正常监测层位和卸压槽监测层位均设置在内层井壁2的内表面上。
正常监测层位主要设置在注浆层±10米的位置,而注浆层主要设置在松散层的砂层位置,因为砂层的厚度不同,故具体正常监测层位数量应根据实际地层土性和厚度确定,注浆层±10米之间的位置每间隔10~15米(如:10米、11米、12米、13米、14米、15米)设置一个正常监测层位,优选在深部间隔取10米、浅部间隔取15米。在井壁每一个可缩性的卸压槽3位置均设置一个卸压槽监测层位,井壁的顶端至井壁的底端之间除注浆层±10米和井壁卸压槽3位置外的其它位置,每间隔30~50米(如:30米、35米、40米、45米、50米)设置一个正常监测层位,优选在深部取30米、浅部取50米;风化基岩与底含交界面以下分别间隔30米和40米各设置一个正常监测层位,即交界面以下30米设置一个正常监测层位、70米设置一个正常监测层位。
光纤传感器系统还包括有:光纤光栅长标距传感器9、光纤光栅角度传感器11和光纤光栅位移传感器10。
在卸压槽监测层位内若干个光纤光栅长标距传感器9、若干个光纤光栅角度传感器11、若干个光纤光栅位移传感器10和若干个外置光纤光栅温度传感器8均设置在内层井壁2的内表面上。
卸压槽监测层位内若干个光纤光栅长标距传感器9、若干个光纤光栅角度传感器11、若干个光纤光栅位移传感器10和若干个外置光纤光栅温度传感器8均通过光缆12与光纤光栅解调仪13连接,光纤光栅解调仪13与计算机15连接,由光纤光栅解调仪13向计算机15传递解调后的光纤光栅长标距传感器9、光纤光栅角度传感器11、光纤光栅位移传感器10和外置光纤光栅温度传感器8采集的波长信号。优选地,光纤光栅长标距传感器9、光纤光栅角度传感器11、光纤光栅位移传感器10、外置光纤光栅温度传感器8和内置光纤光栅温度传感器均可以采用有线和/或无线的传输方式将采集的数据传输给光纤光栅解调仪13。
光纤光栅角度传感器11对卸压槽3的伸缩量进行粗测,光纤光栅长标距传感器9对卸压槽3的伸缩量进行精测,光纤光栅位移传感器10对卸压槽3内井壁倾斜状况进行监测,光纤光栅应变传感器6对井壁应变进行监测,在注浆前后进行实时监测井壁承受注浆压力期间变形的实时变化情况。
进一步地,沿内层井壁2的内表面竖向设置有多个分布式光纤传感器4。
如图1和图2所示,分布式光纤传感器(4和5)埋设方式为:沿井壁竖向和环向设置并通过胶水粘贴在内层井壁2的内表面上。沿井壁竖向设置的分布式光纤传感器4共有二至四根,优选为四根,用于检测注浆期间井壁的竖向连续变形。每根竖向设置的分布式光纤传感器4均由内层井壁2的顶端延伸至内层井壁2的底端,二至四根竖向设置的分布式光纤传感器4均匀分布在内层井壁2的内表面上;在每个正常监测层位环向设置的分布式光纤传感器5沿内层井壁2的内表面形成一个圆。
每个正常监测层位包括一个沿内层井壁2的内表面环向设置的分布式光纤传感器5、多个沿内层井壁2的内表面竖向设置的光纤光栅应变传感器6、多个沿内层井壁2的内表面环向设置的光纤光栅应变传感器7、多个沿内层井壁2的内表面竖向设置的外置光纤光栅温度传感器8和一条光缆12,其中,沿内层井壁2的内表面环向设置的光纤光栅应变传感器7的内部均设置有一个内置光纤光栅温度传感器。
每个卸压槽监测层位包括多个沿内层井壁2的内表面竖向设置的光纤光栅长标距传感器9、多个在内层井壁2的内表面上设置的光纤光栅角度传感器11、多个沿内层井壁2的内表面竖向设置的光纤光栅位移传感器10、多个沿内层井壁2的内表面竖向设置的外置光纤光栅温度传感器8和一条光缆12,其中,光纤光栅长标距传感器9的内部均设置有一个内置光纤光栅温度传感器。
分布式光纤传感器4、光纤光栅应变传感器6、外置光纤光栅温度传感器8、内置光纤光栅温度传感器、光纤光栅长标距传感器9、光纤光栅角度传感器11、光纤光栅位移传感器10和光缆12可统称为监测元件。
光纤光栅应变传感器(6和7)的埋设方式为:如图4所示,在每个正常监测层位沿井壁竖向和环向设置并固定在方底U型平卡底座16上,方底U型平卡底座16通过膨胀螺栓17固定在内层井壁2的内表面上。如图6所示,竖向设置的光纤光栅应变传感器6设置有四至八个,优选为六个;环向设置的光纤光栅应变传感器7设置有四至八个,优选为六个;如此设置允许在有效地完成监测任务的情况下降低监测成本。在一个正常监测层位竖向设置的光纤光栅应变传感器6与环向设置的光纤光栅应变传感器7的数量相同;在一个正常监测层位的所有光纤光栅应变传感器(6和7)的中心点等高、在一个正常监测层位的竖向和环向设置的光纤光栅应变传感器(6和7)均匀分布在内层井壁2的内表面上,每个竖向设置的光纤光栅应变传感器6与一个相邻的环向设置的光纤光栅应变传感器7成T字形型或L型并相互垂直设置,优选地竖向设置的光纤光栅应变传感器6与环向设置的光纤光栅应变传感器7形成一个横放的T型字形。
光纤光栅长标距传感器9的埋设方式为:如图1所示,在每个卸压槽监测层位竖向设置,在内层井壁2的内表面上且位于卸压槽3的上下两侧分别设置有方底U型平卡16,光纤光栅长标距传感器9的两端分别固定在两个方底U型平卡16上,膨胀螺栓17端部设置有螺母18,通过转动螺母18使膨胀螺栓17固定在内层井壁2内表面的内部,进而使方底U型平卡16固定在内层井壁2的内表面上。在每个卸压槽监测层位内,光纤光栅长标距传感器9设置有四至八个,优选设置四个,如此设置能够在有效地完成监测任务的情况下降低监测成本。在一个卸压槽监测层位内光纤光栅长标距传感器9均匀分布在内层井壁2的内表面上。
光纤光栅位移传感器10的埋设方式为:图8所示,在每个卸压槽监测层位在内层井壁2的内表面上竖向设置,光纤光栅位移传感器10的端部与位于卸压槽3的上侧设置的卧式L型底座19连接,光纤光栅位移传感器10可滑动的与位于卸压槽3的下侧设置的管夹20连接,光纤光栅位移传感器10设置有二至六个,优选设置四个,如此设置能够在有效地完成监测任务的情况下降低监测成本。在一个卸压槽监测层位内光纤光栅位移传感器10均匀分布在内层井壁2的内表面上。
如图10所示,光纤光栅角度传感器11的埋设方式为:在每个卸压槽监测层位,在内层井壁2的内表面上且位于卸压槽3上方设置有卧式L型底座19,光纤光栅角度传感器11固定在卧式L型底座19上,卧式L型底座19通过膨胀螺栓17固定在内层井壁2的内表面上。光纤光栅角度传感器11设置有二至六个,优选设置四个;如此设置能够在有效地完成监测任务的情况下降低监测成本。在一个卸压槽监测层位内光纤光栅角度传感器11均匀分布在内层井壁2的内表面上。
外置光纤光栅温度传感器8的埋设方式为:在每个正常监测层位和每个卸压槽监测层位均竖向设置,外置光纤光栅温度传感器8固定在方底U型平卡16上,方底U型平卡16通过膨胀螺栓17固定在内层井壁2的内表面上,在每个正常监测层位和每个卸压槽监测层位均设置一至两个,优选地均设置一个。如此设置能够在有效地完成监测任务的情况下降低监测成本。在一个卸压槽监测层位内外置光纤光栅温度传感器8均匀分布在内层井壁2的内表面上。
每个正常监测层位和每个卸压槽监测层位均设置一根光缆12,光缆12采用钢丝绳悬吊固定,光缆12与监测元件引出线的接头严格密封,确保监测元件正常工作。
现以一个卸压槽监测层位设置有四个光纤光栅长标距传感器9、四个光纤光栅位移传感器10、四个光纤光栅角度传感器11和一个外置光纤光栅温度传感器8为例,介绍在卸压槽监测层位上监测元件的埋设方式:
如图3所示,在沿内层井壁2的内表面上竖向均匀分布的四根分布式光纤传感器4的附近分别设置一个光纤光栅长标距传感器9,在每两个光纤光栅长标距传感器9的中间位置分别设置一个光纤光栅位移传感器10和一个光纤光栅角度传感器11,在其中一个光纤光栅位移传感器10的附近设置一个外置光纤光栅温度传感器8。
卸压槽监测层位的监测元件的埋设方式不限于上述埋设方式,也可以采用其他埋设方式。
通过对注浆层±10米和风化基岩与底含交界面等主要层位设置正常监测层位,井壁可缩性的卸压槽3位置设置卸压槽监测层位,在内层井壁的内表面上竖向设置分布式光纤传感器4,在正常监测层位设置分布式光纤传感器5、光纤光栅应变传感器(6和7)和外置光纤光栅温度传感器8,在卸压槽监测层位设置光纤光栅长标距传感器9、光纤光栅位移传感器10、光纤光栅角度传感器11和外置光纤光栅温度传感器8,可以对内层井壁2承受的注浆压力、内层井壁2变形和井壁温度进行监测,以便及时了解和掌握井壁所受注浆压力的大小和分布规律,指导井筒治理期间的注浆压力设置,并对危及井壁安全的井壁受力予以警示。通过对主要层位井壁温度的监测,了解井壁温度的变化,可及时判断浆液反应温度对井壁温度变化的影响。
进一步地,在正常监测层位竖向设置的光纤光栅应变传感器6为单波长应变传感器,两个竖向设置的光纤光栅应变传感器6之间的初始应变波长的间隔为4nm(如分别设置为1541nm、1545nm、1549nm、1553nm、1557nm、1561nm)。
在正常监测层位环向设置的光纤光栅应变传感器7为双波长应变传感器,两个环向设置的光纤光栅应变传感器7之间的初始应变波长的间隔为4nm、初始温度波长的间隔为1.5nm(如分别设置为1529nm、1530.5nm、1532nm、1533.5nm、1535nm、1536.5nm)。
在卸压槽监测层位设置的光纤光栅长标距传感器9为双波长应变传感器,两个光纤光栅长标距传感器9之间的初始应变波长的间隔为4nm(如分别设置为1541nm、1545nm、1549nm、1553nm、1557nm、1561nm)、初始温度波长的间隔为1.5nm(如分别设置为1529nm、1530.5nm、1532nm、1533.5nm、1535nm、1536.5nm)。
在卸压槽监测层位设置的光纤光栅位移传感器10为单波长应变传感器,两个光纤光栅位移传感器10之间的初始波长的间隔为4nm(如分别设置为1541nm、1545nm、1549nm、1553nm、1557nm、1561nm)。
在卸压槽监测层位设置的光纤光栅角度传感器11为单波长应变传感器,两个光纤光栅角度传感器11之间的初始波长的间隔为4nm(如分别设置为1541nm、1545nm、1549nm、1553nm、1557nm、1561nm)。
在正常监测层位和在卸压槽监测层位设置的外置光纤光栅温度传感器8均为单波长应变传感器,两个外置光纤光栅温度传感器之间的初始温度波长的间隔为1.5nm(如分别设置为1529nm、1530.5nm、1532nm、1533.5nm、1535nm、1536.5nm)。
设置在正常监测层位环向设置的光纤光栅应变传感器7内部的内置光纤光栅温度传感器对环向设置的光纤光栅应变传感器7进行温度补偿;设置在正常监测层位竖向设置的外置光纤光栅温度传感器8对竖向设置的光纤光栅应变传感器6进行温度补偿;设置在卸压槽监测层位的光纤光栅长标距传感器9内部的内置光纤光栅温度传感器对光纤光栅长标距传感器9进行温度补偿;设置在卸压槽监测层位的外置光纤光栅温度传感器8对光纤光栅角度传感器11和光纤光栅位移传感器10进行温度补偿。
进一步地,在光纤光栅应变传感器(6和7)的外表面以及光纤光栅应变传感器(6和7)与井壁之间均设置有导热硅胶,在光纤光栅长标距传感器9的外表面以及光纤光栅长标距传感器9与井壁之间均设置有导热硅胶。即光纤光栅应变传感器(6和7)和光纤光栅长标距传感器9与内层井壁2之间均设置有导热硅胶,并且光纤光栅应变传感器(6和7)和光纤光栅长标距传感器9整体用导热硅胶覆盖,如此设置能够避免因内层井壁2的温度与环境温度之间存在的温差而产生的误差。
进一步地,利用监测系统对井壁进行监测和变形预警值确定的方法,包括如下步骤:
根据监测内容确定监测元件(包括分布式光纤传感器4、分布式光纤传感器5、光纤光栅应变传感器6、光纤光栅应变传感器7、外置光纤光栅温度传感器8、光纤光栅长标距传感器9、光纤光栅位移传感器10、光纤光栅角度传感器11、光缆12)的规格和数量,并进行购买后,将其在实验室内逐个做好标定、接头处理等准备工作。
在注浆前,对井壁穿越的地层进行分析,分别确定正常监测层位及卸压槽监测层位的位置;注浆层±10米之间的位置每间隔10~15米(如:10米、11米、12米、13米、14米、15米)设置一个正常监测层位,优选在深部间隔取10米、浅部间隔取15米。在井壁每一个可缩性的卸压槽3的位置均设置卸压槽监测层位,井壁的顶端至井壁的底端之间除注浆层±10米和井壁可缩性卸压槽3位置外的其它位置,每间隔30~50米(如:30米、35米、40米、45米、50米)设置一个正常监测层位,优选在深部取30米、浅部取50米;风化基岩与底含交界面以下分别间隔30米和40米各设置一个正常监测层位,即交界面以下30米设置一个正常监测层位、70米设置一个正常监测层位。根据注浆实际情况、地层土性和含水量,局部再做调整。
分别在环向设置的光纤光栅应变传感器7和光纤光栅长标距传感器9的内部布置内置光纤光栅温度传感器;沿内层井壁2内表面竖向设置分布式光纤传感器4,在每个正常监测层位并沿内层井壁2内表面环向布置一个分布式光纤传感器5,分布式光纤传感器(4和5)通过胶水粘贴在内层井壁2的内表面上,在每个正常监测层位并沿内层井壁2内表面竖向方向上通过方底U型平卡16固定安装一至两个外置光纤光栅温度传感器8,在每个正常监测层位埋设四至八个测点,在测点上分别通过方底U型平卡16固定安装竖向设置和环向设置的光纤光栅应变传感器(6和7),在每个卸压槽3层位内通过方底U型平卡16固定安装光纤光栅长标距传感器9、通过卧式L型底座19固定安装光纤光栅角度传感器11、通过卧式L型底座19和管夹20固定安装光纤光栅位移传感器10、通过方底U型平卡16固定安装外置光纤光栅温度传感器8,分布式光纤传感器(4和5)与分布式光纤解调仪14通过光缆12连接,光纤光栅应变传感器(6和7)、光纤光栅长标距传感器9、光纤光栅角度传感器11、光纤光栅位移传感器10和外置光纤光栅温度传感器8均与光纤光栅解调仪13通过光缆12连接,分布式光纤解调仪14和光纤光栅解调仪13均与计算机15连接。
安装过程中对分布式光纤传感器(4和5)、光纤光栅应变传感器(6和7)、光纤光栅长标距传感器9、光纤光栅角度传感器11、光纤光栅位移传感器10、外置光纤光栅温度传感器8和内置光纤光栅温度传感器及光缆12进行连续性检验、记录安装过程,安装过程中进行初始测量并获取压力、应力、应变、卸压槽3的伸缩量和卸压槽3内井壁倾斜状况的初始数据,初始测量不少于二次。
分布式光纤传感器(4和5)对井壁的竖向连续变形和环向连续变形进行监测;光纤光栅角度传感器11对卸压槽3的伸缩量进行粗测;光纤光栅长标距传感器9对卸压槽3的伸缩量进行精测;光纤光栅位移传感器10对卸压槽3内井壁倾斜状况进行监测;光纤光栅应变传感器(6和7)对井壁应变进行监测,在注浆前后对井壁进行实时监测获得井壁承受注浆压力期间变形的实时变化情况。
外置光纤光栅温度传感器8和内置光纤光栅温度传感器对井壁进行温度监测,在注浆前后对井壁进行实时监测获得所述井壁温度的实时变化情况,计算机15接收并处理分布式光纤传感器(4和5)、光纤光栅应变传感器(6和7)、光纤光栅长标距传感器9、光纤光栅角度传感器11、光纤光栅位移传感器10和外置光纤光栅温度传感器8采集的数据。
进一步地,将分布式光纤传感器(4和5)、光纤光栅应变传感器(6和7)、光纤光栅长标距传感器9、光纤光栅角度传感器11、光纤光栅位移传感器10和外置光纤光栅温度传感器8采集的数据制定数据记录表,绘制压力、应力、应变、卸压槽3的伸缩量和卸压槽3内井壁倾斜状况随时间的变化关系曲线,以便对井壁的受力状态做出判断,在进行数据处理过程中,对异常数据根据测量误差的处理原则进行剔除,并及时进行复测校正。根据监测结果,当数据变化速率发生骤变时,增加监测次数。
进一步地,井壁变形监测,采用三级压应变预警和三级拉应变预警,三级压应变预警分别为压应变黄色预警、压应变橙色预警和压应变红色预警,三级拉应变预警分别为拉应变黄色预警、拉应变橙色预警和拉应变红色预警。
井壁变形监测三级拉应变预警值和三级压应变预警值的确定,包括如下步骤:
内层井壁2单独计算时,外荷载按1.0倍水压计算:p=0.01×h,h为监测水平的埋深、单位是米。
由弹性力学厚壁圆筒外壁受均布外荷载的平面应变力学模型计算内层井壁2内缘的环向应力为:其中,R为内层井壁2的外半径、单位是米,r为内层井壁2的内半径、单位是米。
由上覆井筒自重计算该监测的竖向应力为:σz=γh,γ为混凝土井壁容重。
根据弹性力学平面应变模型的应力应变关系计算出内层井壁2内缘近似环向应变为:μ为混凝土井壁泊松比。
混凝土抗压强度设计值为fcMPa,弹性模量为EcMPa,计算出混凝土允许压应变为:
当考虑荷载分项系数1.35时,井壁富余近似压应变值达到Δε=[ε]c-1.35εt时启动压应变黄色预警,Δε=[ε]c-1.35εt≤压应变值<Δε=[ε]c-1.2εt为压应变黄色预警范围。
当考虑荷载分项系数1.2时,井壁富余近似压应变值达到Δε=[ε]c-1.2εt时启动压应变橙色预警,Δε=[ε]c-1.2εt≤压应变值<Δε=[ε]c-εt为压应变橙色预警范围。
当不考虑荷载分项系数时,井壁富余近似压应变值达到或大于Δε=[ε]c-εt时启动压应变红色预警。
混凝土抗拉强度设计值为ftMPa,弹性模量为EcMPa,计算出混凝土允许拉应变为:
当考虑井壁初始压应变折减系数为1/3时,井壁富余近似拉应变值达到Δε=-1/3εt时启动拉应变黄色预警,Δε=-1/3εt≤拉应变值<Δε=-2/3εt为拉应变黄色预警范围。
当考虑井壁初始压应变折减系数为2/3时,井壁富余近似拉应变值达到Δε=-2/3εt时启动拉应变橙色预警,Δε=-2/3εt≤拉应变值<Δε=-(2/3εt+[ε]t)为拉应变橙色预警范围。
当考虑井壁初始压应变折减系数为2/3且达到混凝土允许拉应变时,井壁富余近似拉应变值达到或大于Δε=-(2/3εt+[ε]t)时启动拉应变红色预警。
从以上的描述中,可以看出,本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果:
本实用新型提供的对井壁进行监测的光纤传感器系统,通过同时采用分布式光纤传感器(4和5)、光纤光栅应变传感器(6和7)、外置光纤光栅温度传感器8、光纤光栅长标距传感器9、光纤光栅角度传感器11和光纤光栅位移传感器10对内层井壁2承受的注浆压力、内层井壁2变形和井壁温度进行监测,确保了观测系统长期的稳定性和可靠性。
本实用新型的技术方案解决了既有井筒条件下深立井地层加固注浆过程中井壁的监测问题,能够填补目前尚无在既有井筒条件下深立井地层加固注浆监测系统的空白,是井筒破裂综合治理方案的重要组成部分,确保了矿井在综合治理期间的安全生产,极大地提高了深立井地层加固注浆的安全性,并且大大降低施工风险,社会、经济效益显著。
与最接近的现有技术相比,本实用新型提供的技术方案具有如下优异效果:
通过对主要层位的井壁承受注浆压力的监测,以便及时了解和掌握井壁所受注浆压力的大小和分布规律,指导井筒治理期间的注浆压力设置,并对危及井壁安全的井壁受力予以警示;通过对主要层位内层井壁2变形的监测,了解井壁的受力条件,判断井壁使用的可靠性以及安全程度,并可为井筒综合治理期间注浆压力的控制提供实时的信息化施工指导;通过对主要层位井壁温度的监测,了解井壁温度的变化,可及时判断浆液反应温度对井壁温度变化的影响,解决了既有井筒条件下深立井地层加固注浆过程中井壁的监测问题,能够填补目前尚无在既有井筒条件下深立井地层加固注浆监测系统的空白,是井筒破裂综合治理方案的重要组成部分,确保了矿井在综合治理期间的安全生产,极大地提高了深立井地层加固注浆的安全性,并且大大降低施工风险,社会、经济效益显著。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种对井壁进行监测的光纤传感器系统,用于既有井筒条件下的深立井进行地层加固注浆的过程中对所述井壁进行监测,进而对变形进行预警,其特征在于,
所述光纤传感器系统包括:分布式光纤传感器、光纤光栅应变传感器、外置光纤光栅温度传感器、光缆、分布式光纤解调仪、光纤光栅解调仪和计算机,
若干个所述分布式光纤传感器、若干个所述光纤光栅应变传感器和若干个所述外置光纤光栅温度传感器均设置在所述井壁的内表面上;
若干个所述分布式光纤传感器均通过所述光缆与所述分布式光纤解调仪连接,所述分布式光纤解调仪与所述计算机连接,由所述分布式光纤解调仪向所述计算机传递解调后的所述分布式光纤传感器采集的波长信号;
所述光纤光栅应变传感器和所述外置光纤光栅温度传感器均通过所述光缆与所述光纤光栅解调仪连接,所述光纤光栅解调仪与所述计算机连接,由所述光纤光栅解调仪向所述计算机传递解调后的所述光纤光栅应变传感器和所述外置光纤光栅温度传感器采集的波长信号。
2.根据权利要求1所述的光纤传感器系统,其特征在于,
沿所述井壁的竖直方向上还设置有一至两个卸压槽监测层位,所述卸压槽监测层位设置在所述井壁的卸压槽的位置上;
所述光纤传感器系统还包括有:光纤光栅长标距传感器、光纤光栅角度传感器和光纤光栅位移传感器;
在所述卸压槽监测层位内若干个所述光纤光栅长标距传感器、若干个所述光纤光栅角度传感器、若干个所述光纤光栅位移传感器和若干个所述外置光纤光栅温度传感器均设置在所述井壁的内表面上;
所述光纤光栅长标距传感器、所述光纤光栅角度传感器、所述光纤光栅位移传感器和所述外置光纤光栅温度传感器均通过所述光缆与所述光纤光栅解调仪连接,由所述光纤光栅解调仪向所述计算机传递解调后的所述光纤光栅长标距传感器、所述光纤光栅角度传感器和、所述光纤光栅位移传感器和所述外置光纤光栅温度传感器采集的波长信号。
3.根据权利要求2所述的光纤传感器系统,其特征在于,
沿所述井壁的内表面竖向设置有多个所述分布式光纤传感器;
沿所述井壁的竖直方向上还设置有多个水平的正常监测层位,每个所述正常监测层位包括一个沿所述井壁的内表面环向设置的所述分布式光纤传感器、多个沿所述井壁的内表面竖向和多个沿所述井壁的内表面环向设置的所述光纤光栅应变传感器、多个沿所述井壁的内表面竖向设置的所述外置光纤光栅温度传感器和一条所述光缆,其中,沿所述井壁的内表面环向设置的所述光纤光栅应变传感器的内部均设置有一个内置光纤光栅温度传感器;
每个所述卸压槽监测层位包括多个沿所述井壁的内表面竖向设置的所述光纤光栅长标距传感器、多个在所述井壁的内表面上设置的所述光纤光栅角度传感器、多个沿所述井壁的内表面竖向设置的所述光纤光栅位移传感器、多个沿所述井壁的卸压槽的内表面竖向设置的所述外置光纤光栅温度传感器和一条所述光缆,其中,所述光纤光栅长标距传感器的内部均设置有一个所述内置光纤光栅温度传感器。
4.根据权利要求3所述的光纤传感器系统,其特征在于,
沿所述井壁竖向设置的所述分布式光纤传感器共有二至四根,每根竖向设置的所述分布式光纤传感器均由所述井壁的顶端延伸至所述井壁的底端,竖向设置的所述分布式光纤传感器均匀分布在所述井壁的内表面上;
在每个所述正常监测层位内环向设置的所述分布式光纤传感器沿所述井壁的内表面形成一个圆。
5.根据权利要求3所述的光纤传感器系统,其特征在于,
在每个所述正常监测层位内竖向设置的所述光纤光栅应变传感器设置有四至八个、环向设置的所述光纤光栅应变传感器设置有四至八个、竖向设置的所述外置光纤光栅温度传感器设置有一至两个,在一个所述正常监测层位内竖向设置的所述光纤光栅应变传感器与环向设置的所述光纤光栅应变传感器的数量相同;
在一个所述正常监测层位内的竖向设置的所述光纤光栅应变传感器均匀分布在所述井壁的内表面上、环向设置的所述光纤光栅应变传感器均匀分布在所述井壁的内表面上。
6.根据权利要求3所述的光纤传感器系统,其特征在于,
在每个所述卸压槽监测层位内设置有:所述光纤光栅长标距传感器、所述光纤光栅角度传感器、所述光纤光栅位移传感器和所述外置光纤光栅温度传感器;所述光纤光栅长标距传感器沿所述井壁的内表面竖向设置有四至八个、所述光纤光栅角度传感器在所述井壁的内表面上设置有二至六个、所述光纤光栅位移传感器沿所述井壁的内表面竖向设置有二至六个、所述外置光纤光栅温度传感器在所述井壁的内表面上设置有一至两个;
在一个所述卸压槽监测层位内所述光纤光栅长标距传感器均匀分布在所述井壁的内表面上、所述光纤光栅角度传感器均匀分布在所述井壁的内表面上、所述光纤光栅位移传感器均匀分布在所述井壁的内表面上和所述外置光纤光栅温度传感器均匀分布在所述井壁的内表面上。
7.根据权利要求3所述的光纤传感器系统,其特征在于,
在所述正常监测层位内竖向设置的所述光纤光栅应变传感器为单波长应变传感器,两个竖向设置的所述光纤光栅应变传感器之间的初始应变波长的间隔为4nm;
在所述正常监测层位环向设置的所述光纤光栅应变传感器为双波长应变传感器,两个环向设置的所述光纤光栅应变传感器之间的初始应变波长的间隔为4nm、初始温度波长的间隔为1.5nm;
所述光纤光栅长标距传感器为双波长应变传感器,两个所述光纤光栅长标距传感器之间的初始应变波长的间隔为4nm、初始温度波长的间隔为1.5nm;
所述光纤光栅位移传感器为单波长应变传感器,两个所述光纤光栅位移传感器之间的初始波长的间隔为4nm;
所述光纤光栅角度传感器为单波长应变传感器,两个所述光纤光栅角度传感器之间的初始波长的间隔为4nm;
所述外置光纤光栅温度传感器为单波长应变传感器,两个所述外置光纤光栅温度传感器之间的初始波长的间隔为1.5nm。
8.根据权利要求3所述的光纤传感器系统,其特征在于,
设置在环向设置的所述光纤光栅应变传感器的内部的所述内置光纤光栅温度传感器对环向设置的所述光纤光栅应变传感器进行温度补偿,
设置在所述正常监测层位竖向设置的所述外置光纤光栅温度传感器对竖向设置的所述光纤光栅应变传感器进行温度补偿,
设置在所述卸压槽监测层位的所述光纤光栅长标距传感器内部的所述内置光纤光栅温度传感器对所述光纤光栅长标距传感器进行温度补偿,
设置在所述卸压槽监测层位的所述外置光纤光栅温度传感器对所述光纤光栅角度传感器和所述光纤光栅位移传感器进行温度补偿。
9.根据权利要求2所述的光纤传感器系统,其特征在于,
所述分布式光纤传感器通过胶水粘贴在所述井壁的内表面上,
所述光纤光栅应变传感器、所述光纤光栅长标距传感器、所述光纤光栅角度传感器、所述光纤光栅位移传感器和所述外置光纤光栅温度传感器均通过底座固定在所述井壁的内表面上。
10.根据权利要求2所述的光纤传感器系统,其特征在于,
在所述光纤光栅应变传感器的外表面以及所述光纤光栅应变传感器与所述井壁之间均设置有导热硅胶,在所述光纤光栅长标距传感器的外表面以及所述光纤光栅长标距传感器与所述井壁之间均设置有导热硅胶。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201820397158.0U CN208091464U (zh) | 2018-03-22 | 2018-03-22 | 对井壁进行监测的光纤传感器系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201820397158.0U CN208091464U (zh) | 2018-03-22 | 2018-03-22 | 对井壁进行监测的光纤传感器系统 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN208091464U true CN208091464U (zh) | 2018-11-13 |
Family
ID=64059682
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201820397158.0U Expired - Fee Related CN208091464U (zh) | 2018-03-22 | 2018-03-22 | 对井壁进行监测的光纤传感器系统 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN208091464U (zh) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108627186A (zh) * | 2018-03-22 | 2018-10-09 | 安徽理工大学 | 对井壁进行监测的光纤传感器系统与变形预警的方法 |
CN110067554A (zh) * | 2019-06-06 | 2019-07-30 | 中油奥博(成都)科技有限公司 | 井中三分量声波远探测测井装置及其测量方法 |
CN111678454A (zh) * | 2020-06-24 | 2020-09-18 | 安徽理工大学 | 一种煤柱稳定性分布式监测系统及方法 |
WO2021036611A1 (zh) * | 2019-08-30 | 2021-03-04 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 一种深井型接地极温度在线监测系统 |
CN113310423A (zh) * | 2021-04-25 | 2021-08-27 | 东南大学 | 基于分布式短标距光纤应变传感器的裂缝感测系统和方法 |
-
2018
- 2018-03-22 CN CN201820397158.0U patent/CN208091464U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108627186A (zh) * | 2018-03-22 | 2018-10-09 | 安徽理工大学 | 对井壁进行监测的光纤传感器系统与变形预警的方法 |
CN110067554A (zh) * | 2019-06-06 | 2019-07-30 | 中油奥博(成都)科技有限公司 | 井中三分量声波远探测测井装置及其测量方法 |
CN110067554B (zh) * | 2019-06-06 | 2024-03-29 | 中油奥博(成都)科技有限公司 | 井中三分量声波远探测测井装置及其测量方法 |
WO2021036611A1 (zh) * | 2019-08-30 | 2021-03-04 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 一种深井型接地极温度在线监测系统 |
CN111678454A (zh) * | 2020-06-24 | 2020-09-18 | 安徽理工大学 | 一种煤柱稳定性分布式监测系统及方法 |
CN113310423A (zh) * | 2021-04-25 | 2021-08-27 | 东南大学 | 基于分布式短标距光纤应变传感器的裂缝感测系统和方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108627186A (zh) | 对井壁进行监测的光纤传感器系统与变形预警的方法 | |
CN208091464U (zh) | 对井壁进行监测的光纤传感器系统 | |
CN108489435B (zh) | 对井壁进行监测的钢弦式传感器系统和变形预警的方法 | |
Liu et al. | Monitoring and correction of the stress in an anchor bolt based on Pulse Pre‐Pumped Brillouin Optical Time Domain Analysis | |
CN203259281U (zh) | 一种煤矿井下光纤光栅多测点锚杆应力测量装置 | |
CN102345795B (zh) | 一种采空塌陷区油气管道管土相对位移监测方法和系统 | |
CN102798492A (zh) | 检测锚杆锚固力的光纤光栅检测系统装置及检测方法 | |
CN103994846B (zh) | 围岩应力场分布测试装置及方法 | |
CN106767476A (zh) | 一种基于全光纤传感网络的边坡稳定性监测和滑坡预警预报方法 | |
Chai et al. | Detecting deformations in uncompacted strata by fiber Bragg grating sensors incorporated into GFRP | |
CN108918012A (zh) | 一种用于地铁盾构隧道围岩扰动应力监测方法 | |
CN210981177U (zh) | 一种适用于隧道的智能土工格栅及其监测系统 | |
CN204964080U (zh) | 一种基于光纤Bragg光栅的边坡锚杆应力测量传感器 | |
CN114322819A (zh) | 光纤光栅传感器、深部巷道围岩的应变监测方法及系统 | |
US11821805B1 (en) | Hard-shell inclusion strain gauge and high frequency real-time monitoring system for 3D stress in surrounding rockmass of underground engineering | |
Ren et al. | Study on the clay weakening characteristics in deep unconsolidated layer using the multi-point monitoring system of FBG sensor arrays | |
Lei et al. | Study on pressure relief effect of upper protective coal seam mining based on distributed optical fiber sensing monitoring | |
CN113447074B (zh) | 基于分布式光纤技术的高寒区井壁变形状态辨识方法 | |
CN113898410B (zh) | 深部煤层开采底板岩层破裂分布时空演化动态监测方法 | |
CN109186445B (zh) | 无线监测炭质岩边坡表面变形的测试设备及其应用方法 | |
CN207991484U (zh) | 对井壁进行监测的钢弦式传感器系统 | |
CN102346012B (zh) | 一种采空塌陷区油气管道管土相对位移监测系统的构建方法 | |
CN218716995U (zh) | 基于分布式光纤的采空区隧道多维智能监测系统 | |
Xue et al. | Study on the Life‐Cycle Health Monitoring Technology of Water‐Rich Loess Tunnel | |
CN217681860U (zh) | 双向应力传感器及冲击地压实时监测系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20181113 Termination date: 20190322 |