JP2023531840A - How to use automatic measuring device for expansion deformation amount of liquid injection type protected layer - Google Patents
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Abstract
伸縮保護ケースと、圧縮バネと、変位センサと、接続ロッドと、鎧装ケーブルと、膨張固定器と、直通逆止弁と、左ネジ高圧継手と、高圧封止接続ドリルロッドと、注水継手と、デジタル表示メータとを含む液体注入型の被保護層の膨張変形量の自動測定装置を提供する。また、本発明は、液体注入型の被保護層の膨張変形量の自動測定装置の使用方法をさらに提供する。本発明は、従来の鋼楔などによる固定方式の代わりに液圧方式を使用することによって、実装が安定的かつ便利であり、耐干渉性が強いなどのメリットを有する。また、長いワイヤロープの相対変位を利用した孔口の測定の代わりに、測定装置の内部に変位センサを配置することによって、膨張変形量を直接的に精度高くリアルタイムリに測定することができ、そして、変位センサシステムを１組のみ必要とし、高圧封止接続ドリルロッドを回収できるため、コストが低く、システムが簡単であり、依頼性が高くなる。【選択図】図１A telescopic protective case, a compression spring, a displacement sensor, a connecting rod, an armored cable, an expansion fixator, a direct check valve, a left-hand screw high pressure joint, a high pressure sealing connection drill rod, and a water injection joint. and a digital display meter. In addition, the present invention further provides a method of using a liquid injection type automatic measurement device for expansion deformation of a layer to be protected. The present invention has advantages such as stable and convenient mounting and strong interference resistance by using the hydraulic system instead of the conventional steel wedge fixing system. In addition, instead of measuring the opening using the relative displacement of a long wire rope, by placing a displacement sensor inside the measuring device, the amount of expansion deformation can be measured directly and accurately in real time. And since only one set of displacement sensor system is required and the high-pressure sealing connection drill rod can be recovered, the cost is low, the system is simple, and the reliability is high. [Selection drawing] Fig. 1
Description
本発明は、炭鉱の保護層採掘の技術分野に属し、特に液体注入型の被保護層の膨張変形量の自動測定装置および使用方法を提供する。 The present invention belongs to the technical field of protective layer mining in coal mines, and in particular provides an automatic measurement device for the amount of expansion deformation of a liquid injection type protected layer and a method for using it.
保護層の採掘技術は、炭層群の条件下で、炭層の保護層の採掘による減圧・透過向上作用によって、ガス濃度が高くまたは突出危険のある被保護炭層に隣接する炭層におけるガス含有量を低下させ、その突出危険性を消去させる区域ガス整備技術を意味する。保護層と被保護層との相対的な位置関係に応じて、保護層は、さらに上部保護層と下部保護層とに分けられる。中国の多くの鉱区の炭層群の賦存特徴によって、保護層の採掘は、中国で長期に採用すべきである区域突出危険防止措置である。炭層の膨張変形量は、保護層の採掘効果を判断するための重要な指標の１つである。《石炭とガス突出防止細則》（２０１９バージョン）第５５条には、以下のように規定されている。炭鉱は、ある保護層を初めて採掘する場合、または保護層と被保護層との層間距離、岩性および保護層の採掘厚さ等が大きく変化した場合、被保護層に対する保護効果およびその有効な保護範囲を実際に考察すべきである。保護効果を考察した結果が有効である範囲は、突出危険がない領域である。実際に考察した結果、被保護層の最大膨張変形量が３‰よりも大きくなると、検証および考察の結果を、保護層と被保護層との関係が同様な他の領域にも適用することができる。最大膨張変形量が３‰を超えていないと、保護された作業面のそれぞれの保護効果を検証しなければならない。また、保護層と被保護層との層間距離、岩性および保護層の採掘厚さ等が大きく変化した場合、効果の検証および保護範囲の考察を再度行うべきである。 Protected layer mining technology means a zone gas maintenance technology that reduces the gas content in coal beds adjacent to protected coal beds with high gas concentration or at risk of protrusion and eliminates the risk of protrusion under the conditions of the coal seam group by decompressing and improving permeability by mining the protective layer of the coal bed. According to the relative positional relationship between the protective layer and the layer to be protected, the protective layer is further divided into an upper protective layer and a lower protective layer. Due to the endowment characteristics of coal seams in many mining areas in China, mining protective layers is a long-term anti-explosion measure that should be adopted in China. The expansion deformation amount of the coal seam is one of the important indexes for judging the mining effect of the protective layer. Article 55 of <<Coal and Gas Protrusion Prevention Detailed Rules>> (2019 version) stipulates as follows: When mining a certain protective layer for the first time, or when the distance between the protective layer and the protected layer, the nature of the rock, the mining thickness of the protective layer, etc. change greatly, the protective effect on the protected layer and its effective protection range should be actually considered. The range in which the results of considering the protective effect are valid is the range in which there is no risk of protrusion. As a result of actual consideration, when the maximum expansion deformation amount of the layer to be protected is greater than 3‰, the results of the verification and consideration can be applied to other areas where the relationship between the protective layer and the layer to be protected is similar. If the maximum expansion deformation does not exceed 3‰, the protective effect of each protected working surface must be verified. In addition, if the distance between the protective layer and the protected layer, the nature of the rock, the excavation thickness of the protective layer, etc. change greatly, the effect should be verified and the protection range should be considered again.
現在では、炭層の膨張変形量に対する測定は、深部基点法を採用することが多く、すなわち、岩石坑道で炭層を貫通するドリル穴を炭層に施工し、炭層の頂板および底板にそれぞれ１対の鋼楔を取り付けて深部基点を固定し、鋼楔から鉄筋および鋼管を穴の外部に引き出し、鉄筋と鋼管との相対変位を測定し、かつドリル穴の角度と結合して換算することにより、炭層の膨張変形量を得ることができる。ドリル穴の距離が深い場合に、鉄筋および鋼管の代わりにワイヤロープを使用することができる。従来の測定方法は、実際の操作の困難度が大きく、潜在的な安全リスクが存在する。鋼楔の体積が大きく、ドリル穴における押し込み過程において穴壁と衝突して位置ずれが発生しやすく、ひいてはドリル穴の途中に引っ掛かられ、取付の失敗を引き起こすことがある。鋼楔や鉄筋は、まず炭層の頂板に押し込まれて固定され、その後、底板に押し込まれて固定されるため、取付を１回で完了することができず、底板の基点の取付が頂板の基点の安定に対して影響を与えることがある。測定箇所が被保護層から遠く離れる場合、鋼管や鉄筋の長さが長くなり、重量も増大するので、手動での押し込みが難しくなり、鉄筋および鋼管が自重の作用で落下しやすいので、潜在的な安全リスクが存在する。
鉄筋および鋼管の代わりにワイヤロープを使用すると、基点での鋼楔の取付固定が困難となり、そして、測定用のワイヤロープが保護されていないので、穴壁の割れに引っ掛かられることに起因して測定が不正確になる可能性がある。また、ドリル穴の変形およびドリル屑の影響によって鋼楔を所定の位置に取り付けにくくなり、良好に取り付けられた鋼楔も採掘の影響によって緩んで滑り落ちが発生しやすいので、測定に失敗することを引き起こしやすく、失敗率が極めて高くなる。被保護層の膨張変形量が小さく、通常数ミリメートルだけである一方、ドリル穴の深さが通常大きく、上下２本のワイヤロープの相対変位から直感的に読み取り、誤差が大きい。
At present, the depth base point method is often used to measure the expansion deformation of the coal seam. In other words, a drill hole is drilled through the coal seam in a rock tunnel, a pair of steel wedges are attached to the top and bottom plates of the coal seam to fix the deep base point, the reinforcing bars and steel pipes are pulled out of the hole from the steel wedges, the relative displacement between the reinforcing bars and steel pipes is measured, and the relative displacement of the steel bars and steel pipes is measured. can be obtained. Wire rope can be used in place of rebar and steel pipe when the drill hole distance is deep. Conventional measurement methods are difficult to operate and have potential safety risks. The volume of the steel wedge is large, and it is easy to collide with the hole wall during the process of pushing into the drilled hole, resulting in misalignment, and even being caught in the middle of the drilled hole, which may cause installation failure. Steel wedges and rebars are first pushed into the top plate of the coal seam and fixed, and then pushed into the bottom plate and fixed. If the measuring point is far away from the layer to be protected, the length and weight of the steel pipe or reinforcing bar will increase, making it difficult to push manually, and there is a potential safety risk as the reinforcing bar and steel pipe are likely to fall under the action of their own weight.
The use of wire rope instead of rebar and steel pipe makes it difficult to secure the steel wedge at the origin, and since the measuring wire rope is unprotected, it can lead to inaccurate measurements due to being caught in cracks in the hole wall. In addition, the deformation of the drilled hole and the influence of drill waste make it difficult to attach the steel wedge to a predetermined position. The amount of expansion deformation of the layer to be protected is small, usually only a few millimeters, while the depth of the drilled hole is usually large.
例えば、中国特許番号がＣＮ２０２０１０９７２１５６.１の中国発明特許には、ドリル穴に設けられたガイド管、第１の封止バッグ、第１のバッグパルプ注入管、スリーブ、第２の封止バッグ、第２のバッグパルプ注入管およびワイヤロープを含む被保護層の膨張変形量の測定装置および方法が開示された。当該発明では、ドリル穴を施工するためのドリルおよびドリルロッドを利用して、ワイヤロープ、第１の封止バッグ、第１のバッグパルプ注入管などをドリル穴における被保護炭層の頂板より上方の位置までに送って、パルプを注入して固定して、被保護炭層の頂板の変位量を測定する。そして、スリーブを利用して封止部材を固定した後にワイヤロープを通し、ドリル穴における被保護炭層の底板の下方に送って、パルプを注入して固定して、被保護炭層の底板の変位量を測定する。さらに、保護層を採掘した後、被保護炭層の頂板の変位量、底板の変位量を利用して、保護層が採掘された後の被保護層の膨張変形量を算出するようになっている。当該装置は、被保護層の膨張変形量の測定を実現できるように、被保護炭層の頂板および底板の位置にそれぞれ封止バッグによってワイヤロープを固定し、かつワイヤロープによって炭層の頂板の変位量および底板の変位量を測定する必要があるため、その固定方式が複雑であり、ワイヤロープで測定するため、測定の誤差が大きくなる。 For example, a Chinese invention patent with Chinese Patent No. CN202010972156.1 disclosed an apparatus and method for measuring expansion deformation of a protected layer, including a guide tube installed in a drill hole, a first sealing bag, a first bag pulp injection tube, a sleeve, a second sealing bag, a second bag pulp injection tube and a wire rope. In the invention, a drill and a drill rod for drilling a drill hole are used to send a wire rope, a first sealing bag, a first bag pulp injection pipe, etc. to a position above the top plate of the protected coal bed in the drill hole, and the pulp is injected and fixed, and the displacement amount of the top plate of the protected coal bed is measured. Then, after fixing the sealing member using the sleeve, the wire rope is passed through and sent below the bottom plate of the coal bed to be protected in the drilled hole, the pulp is injected and fixed, and the displacement amount of the bottom plate of the coal bed to be protected is measured. Furthermore, after excavating the protective layer, the amount of displacement of the top plate and the amount of displacement of the bottom plate of the protected coal bed are used to calculate the amount of expansion and deformation of the protected layer after mining the protective layer. In order to measure the amount of expansion deformation of the layer to be protected, the apparatus needs to fix wire ropes to the top plate and bottom plate of the coal seam to be protected by sealing bags, respectively, and to measure the displacement of the top plate and the bottom plate of the coal seam using the wire ropes.
従来、変位センサによって保護層の膨張変形量の測定を行うことに関する技術が少ない。例えば、中国特許番号がＣＮ２０１６１０５５９０４６.６の中国発明特許には、被保護層の膨張変形量の測定方法が開示された。当該測定方法では、まずドリルによるドリル穴の形成、拡孔を行い、その後、ドリル穴および拡孔にそれぞれ頂板変位測定装置および底板変位測定装置を配置する必要があり、この頂板変位測定装置は、上部小トレイと、下部小トレイと、第１の中空ロッドと、第１のバネと、第１のデータ伝送線と、第１の変位センサと、第１のデジタル表示メータとを含み、前記第１のバネは、その上端が上部小トレイに接続されるとともにその下端が第１の変位センサによって下部小トレイに接続され、前記第１の変位センサは、下部小トレイの頂面に固定され、前記第１の中空ロッドの上端は、下部小トレイの底面に溶接される。 Conventionally, there are few techniques for measuring the amount of expansion deformation of a protective layer using a displacement sensor. For example, a Chinese invention patent with Chinese patent number CN201610559046.6 disclosed a method for measuring the amount of expansion deformation of a protected layer. The measuring method first needs to form and expand a drill hole by drilling, and then install a top plate displacement measuring device and a bottom plate displacement measuring device in the drill hole and the expanded hole respectively, the top plate displacement measuring device includes an upper small tray, a lower small tray, a first hollow rod, a first spring, a first data transmission line, a first displacement sensor, and a first digital display meter, the first spring having its upper end connected to the upper small tray and below it. The end is connected to the lower small tray by a first displacement sensor, said first displacement sensor is fixed on the top surface of the lower small tray, and the upper end of said first hollow rod is welded to the bottom surface of the lower small tray.
底板変位測定装置は、上部大トレイと、下部大トレイと、第２の中空ロッドと、第２のバネと、第２のデータ伝送線と、第２の変位センサと、第２のデジタル表示メータとを含み、前記第２のバネは、その上端が上部大トレイに接続されるとともにその下端が第２の変位センサによって下部大トレイに接続され、前記第２の変位センサは、下部大トレイの頂面に固定され、前記第２の中空ロッドの上端は、下部大トレイの底面に溶接される。 The bottom plate displacement measuring device includes an upper large tray, a lower large tray, a second hollow rod, a second spring, a second data transmission line, a second displacement sensor, and a second digital display meter, the second spring having its upper end connected to the upper large tray and its lower end connected to the lower large tray by a second displacement sensor, the second displacement sensor being fixed to the top surface of the lower large tray, and the upper end of the second hollow rod being connected to the lower large tray. is welded to the bottom of the
当該測定方法では、ドリル穴を形成して拡孔する必要があるため、プロセスが複雑であり、そして、炭層の頂板および底板のいずれにも測定装置を配置する必要があり、下部トレイは、石炭岩の落下体に起因する影響を受けて測定の正確性に影響を与えやすく、そして、４組のセンサを採用しているため、コストが高くなる。 The measurement method requires drilling and reaming, so the process is complicated, and the measuring device needs to be placed on both the top plate and the bottom plate of the coal seam, the lower tray is likely to be affected by falling coal rocks, affecting the accuracy of measurement, and four sets of sensors are used, which increases the cost.
被保護層は、保護層の採掘過程において膨張変形が発生し、かつ膨張変形量が小さく、通常数ミリメートルだけであるため、タイムリーに測定して捉える必要があり、そして、装置の信頼性、正確性に対する要求が高い。また、被保護層の膨張変形量の測定装置の研究は、保護層の採掘におけるガス抽出採掘および効果検証作業に対して非常に重要な意味を有する。 The layer to be protected undergoes expansion deformation during the mining process of the protection layer, and the amount of expansion deformation is small, usually only a few millimeters. In addition, the research on the measuring device for the amount of expansion and deformation of the protected layer has a very important meaning for the gas extraction mining and effect verification work in the mining of the protective layer.
本発明は、従来技術に存在している課題に対して、液体注入型の被保護層の膨張変形量の自動測定装置および使用方法を提供する。本発明の測定装置は、ドリル穴の固定の安定性を考慮して膨張固定器を設計し、被保護層の変形膨張量が小さいことを考慮して、変位センサおよび圧縮バネによって保護層の採掘過程における被保護層の膨張変形の全ての変化を敏感に捕捉することによって、監視データをタイムリーで正確であるとともに精度がより高いものとすることができる。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides an automatic measurement device for the amount of expansion deformation of a liquid-injection type protected layer and a method of using it to solve the problems existing in the prior art. The measuring device of the present invention can make the monitoring data timely, accurate and more accurate by designing the expansion fixture in consideration of the stability of fixing the drill hole, considering the deformation expansion amount of the protected layer is small, and sensitively capturing all the changes in the expansion deformation of the protected layer during the mining process of the protective layer by means of the displacement sensor and the compression spring.
上記の目的を実現するために、本発明は、以下のような技術案を講じる。 In order to achieve the above object, the present invention proposes the following technical solutions.
本発明に係る液体注入型の被保護層の膨張変形量の自動測定装置は、伸縮保護ケースと、圧縮バネと、変位センサと、接続ロッドと、鎧装ケーブルと、膨張固定器と、直通逆止弁と、左ネジ高圧継手と、高圧封止接続ドリルロッドと、注水継手と、デジタル表示メータとを含む。 A liquid injection type automatic measurement device for the amount of expansion and deformation of a layer to be protected according to the present invention includes an expansion protection case, a compression spring, a displacement sensor, a connecting rod, an armored cable, an expansion fixture, a direct check valve, a left-hand screw high-pressure joint, a high-pressure sealing connection drill rod, a water injection joint, and a digital display meter.
前記変位センサは、伸縮保護ケースに沿って軸方向に移動することが可能であり、その一端が伸縮保護ケースの内端部にヒンジ接続されるとともに、他端が接続ロッドの一端に固定され、伸縮保護ケースには、圧縮バネが設けられ、圧縮バネは、その一端が伸縮保護ケースの内端部に固定されるとともに、他端が変位センサの外壁に固定され、前記接続ロッドの他端は、膨張固定器の一端に固定され、膨張固定器の他端は、直通逆止弁および左ネジ高圧継手を介して高圧封止接続ドリルロッドと連通し、高圧封止接続ドリルロッドの末端は、注水継手に接続され、前記注水継手は、高圧ホースを介して注水ポンプに接続され、前記変位センサの他端は、鎧装ケーブルによって外部デジタル表示メータに接続されている。 One end of the displacement sensor is hinged to the inner end of the telescopic protective case, and the other end is fixed to one end of a connecting rod. The telescopic protective case is provided with a compression spring. One end of the compression spring is fixed to the inner end of the telescopic protective case and the other end is fixed to the outer wall of the displacement sensor. Communicating with a high pressure seal connection drill rod through a high pressure joint, the end of the high pressure seal connection drill rod is connected to a water injection joint, said water injection joint is connected to a water injection pump through a high pressure hose, and the other end of said displacement sensor is connected to an external digital display meter by an armored cable.
さらに、前記膨張固定器は、膨張カプセルと、固定器液体注入管と、固定器中間部管とを含み、前記膨張カプセルの両端は、固定器中間部管の外部にそれぞれ圧着封止され、固定器液体注入管は、その出口端が膨張カプセルと固定器中間部管との間の密封空間に延伸するとともに、その入口端が前記直通逆止弁に接続され、前記固定器中間部管には、傾斜孔が設けられ、鎧装ケーブルは、接続ロッドおよび固定器中間部管を順に通過した後に傾斜孔から引き出されて外部のデジタル表示メータに接続されている。 Further, the inflation fixator comprises an inflation capsule, a fixator liquid injection tube and a fixator intermediate tube, both ends of the expansion capsule are crimped and sealed to the outside of the fixator intermediate tube respectively, the outlet end of the fixator liquid injection tube extends into the sealed space between the expansion capsule and the fixator intermediate tube, and the inlet end thereof is connected to the direct check valve; After that, it is pulled out from the inclined hole and connected to an external digital display meter.
さらに、前記接続ロッドと伸縮式変位センサとは、右ネジで接続されている。 Furthermore, the connecting rod and the telescopic displacement sensor are connected with a right-handed screw.
さらに、前記左ネジ高圧継手と高圧封止接続ドリルロッドとは、左ネジで接続されている。 Further, the left-hand threaded high-pressure joint and the high-pressure sealed connection drill rod are connected by a left-handed thread.
さらに、前記接続ロッドの数および高圧封止接続ドリルロッドの数はいずれも少なくとも１つであり、前記接続ロッドまたは高圧封止接続ドリルロッドの数が２つまたは２つ以上である場合、接続ロッド同士または高圧封止接続ドリルロッド同士は、右ネジで接続される。 Further, the number of said connecting rods and the number of said high pressure sealing connecting drill rods are both at least one, and when the number of said connecting rods or said high pressure sealing connecting drill rods is two or two or more, said connecting rods or said high pressure sealing connecting drill rods are connected with right-hand threads.
さらに、前記伸縮保護ケースのストロークは、変位センサの測定レンジよりも小さくなる。 Furthermore, the stroke of the telescopic protective case is smaller than the measuring range of the displacement sensor.
さらに、前記注水ポンプには、安全リリーフ弁が設けられ、かつ、安全リリーフ弁の閾値が膨張カプセルの最大耐圧値よりも小さくなる。 Furthermore, the water injection pump is provided with a safety relief valve, and the threshold value of the safety relief valve is lower than the maximum pressure resistance value of the expansion capsule.
さらに、前記変位センサは、伸縮式変位センサ、レーザ変位センサ、光ファイバ変位センサまたは格子変位センサである。 Further, said displacement sensor is a telescopic displacement sensor, a laser displacement sensor, an optical fiber displacement sensor or a grating displacement sensor.
さらに、前記変位センサ、鎧装ケーブルおよびデジタル表示メータはいずれも本質安全型のものである。 Further, the displacement sensor, armored cable and digital display meter are all intrinsically safe.
また、本発明は、上記の液体注入型の被保護層の膨張変形量の自動測定装置を利用して、 Further, the present invention utilizes the automatic measuring device for the amount of expansion deformation of the liquid injection type protected layer,
石炭岩層の賦存状態が安定した坑道を選択して、被保護層を貫通するようにドリルを利用して所定寸法のドリル穴を施工し、石炭層を貫通してから１ｍ施工した後に停止する第１のステップと、 A first step of selecting a tunnel in which a coal bed has a stable existence state, constructing a drill hole of a predetermined size using a drill so as to penetrate the layer to be protected, drilling 1 m after penetrating the coal seam, and then stopping;
液体注入型の被保護層の膨張変形量の自動測定装置における注水継手を取り外し、高圧封止接続ドリルロッドによって液体注入型の被保護層の膨張変形量の自動測定装置をドリル穴の底に押し込み、その後、鎧装ケーブルをデジタル表示メータに接続し、デジタル表示メータによって変位センサの数値を表示し、さらに、測定装置を続いて押し込んで伸縮保護ケース内の圧縮バネを圧縮させ、かつデジタル表示メータにおける変位量の数値をリアルタイムに読み取ることにより、押し込み圧縮量を制御する第２のステップと、 Remove the water injection joint in the liquid injection type automatic measurement device for the expansion deformation amount of the protected layer, push the liquid injection type automatic measurement device for the expansion deformation amount of the protected layer into the bottom of the drill hole with the high-pressure sealed connection drill rod, then connect the armored cable to the digital display meter, display the numerical value of the displacement sensor by the digital display meter, and then push the measuring device to compress the compression spring in the expansion and contraction protective case, and read the displacement value on the digital display meter in real time to control the amount of compression. a second step;
高圧封止接続ドリルロッドを注水継手および高圧ホースを介して注水ポンプに接続した後、注水ポンプを起動して高圧封止接続ドリルロッドを介して測定装置の膨張固定器へ注水し、高圧水が直通逆止弁、固定器液体注入管を通過して膨張カプセルと固定器中間部管との間の空間に流入して、膨張カプセルを膨張変形させてドリル穴の岩壁を押圧することによって、測定装置の固定を実現する第３のステップと、 a third step of connecting the high-pressure sealing connection drill rod to the water injection pump through the water injection joint and the high-pressure hose, then starting the water injection pump to inject water into the expansion fixator of the measuring device through the high-pressure sealing connection drill rod, and the high-pressure water flows through the direct check valve, the liquid injection pipe of the fixator into the space between the expansion capsule and the intermediate pipe of the fixation device, and expands and deforms the expansion capsule to press the rock wall of the drill hole, thereby realizing the fixation of the measurement device;
注水ポンプによる注水を停止し、注水継手および高圧ホースを取り外して、ドリルを利用して高圧封止接続ドリルロッドを逆方向に回転させることによって、左ネジ高圧継手と高圧封止接続ドリルロッドとを分離して、高圧封止接続ドリルロッドを取り出す第４のステップと、 a fourth step of stopping the water injection by the water injection pump, removing the water injection joint and the high pressure hose, and using the drill to rotate the high pressure seal connection drill rod in the opposite direction, thereby separating the left-hand thread high pressure joint and the high pressure seal connection drill rod to take out the high pressure seal connection drill rod;
デジタル表示メータをリセットし、保護層のストーピング過程においてデジタル表示メータにおける変位の数値をリアルタイムに監視して記録し、ドリル穴の角度から換算して被保護層の膨張変形量を得ることができる第５のステップと、を行う液体注入型の被保護層の膨張変形量の自動測定装置の使用方法をさらに提供する。 A fifth step of resetting the digital display meter, monitoring and recording the numerical value of the displacement in the digital display meter in the stoping process of the protective layer in real time, and obtaining the expansion deformation amount of the protected layer by converting from the angle of the drill hole.
本発明は、従来技術と比べて、以下のような有益な効果を有する。すなわち、従来の鋼楔などによる固定方式の代わりに液圧方式を使用することによって、実装が安定的かつ便利であり、耐干渉性が強いなどのメリットを有する。また、長いワイヤロープの相対変位を利用した孔口の測定の代わりに、測定装置の内部に変位センサを配置することによって、膨張変形量を直接的に精度高くリアルタイムリに測定することができ、そして、変位センサシステムを１組のみ必要とし、高圧封止接続ドリルロッドを回収できるため、コストが低く、システムが簡単であり、依頼性が高くなる。 The present invention has the following beneficial effects compared with the prior art. That is, by using the hydraulic method instead of the conventional fixing method using a steel wedge, there are advantages such as stable and convenient mounting and strong interference resistance. In addition, by placing a displacement sensor inside the measuring device instead of measuring the hole opening using the relative displacement of a long wire rope, it is possible to directly measure the amount of expansion deformation in real time with high accuracy, and since only one set of displacement sensor system is required and the high-pressure sealed connection drill rod can be recovered, the cost is low, the system is simple, and the request is high.
以下、本発明の実施例における図面を参照しながら、本発明の実施例における技術手段を明確で完全に説明するが、以下に説明する実施例は、本発明の一部の実施例に過ぎず、全ての実施例ではないことは言うまでもない。当業者が本発明の実施例に基づいて創造的な労働を付与せずに得られる他の実施例も全て本発明の保護範囲に含まれる。 Hereinafter, the technical means in the embodiments of the present invention will be clearly and completely described with reference to the drawings in the embodiments of the present invention, but it is needless to say that the embodiments described below are only some embodiments of the present invention, and not all embodiments. All other embodiments obtained by persons skilled in the art based on the embodiments of the present invention without giving creative work are also included in the protection scope of the present invention.
図１に示すように、液体注入型の被保護層の膨張変形量の自動測定装置は、一般的に押し込み深さが１０m以上である場合に用いられるものであって、伸縮保護ケース１と、圧縮バネ２と、変位センサ３と、接続ロッド４と、鎧装ケーブル５と、膨張固定器６と、直通逆止弁７と、左ネジ高圧継手８と、高圧封止接続ドリルロッド９と、注水継手１０と、デジタル表示メータ３１とを含んでおり、前記変位センサ３は、伸縮保護ケース１に沿って軸方向に移動することが可能であり、その一端が伸縮保護ケース１の内端部にヒンジ接続されるとともに、他端が接続ロッド４の一端に固定され、伸縮保護ケース１内には、圧縮バネ２が設けられ、圧縮バネ２は、その一端が伸縮保護ケースの内端部に固定されるとともに、他端が変位センサ３の外壁に固定され、前記接続ロッド４の他端は、膨張固定器６の一端に固定され、膨張固定器６の他端は、直通逆止弁７および左ネジ高圧継手８を介して高圧封止接続ドリルロッド９と連通し、高圧封止接続ドリルロッド９の末端は、注水継手１０に接続され、注水継手１０は、高圧ホース１２を介して注水ポンプ１１に接続され、前記変位センサ３の他端は、鎧装ケーブル５によって外部のデジタル表示メータ３１に接続される。
As shown in FIG. 1, the liquid injection type automatic measurement device for the amount of expansion deformation of a layer to be protected is generally used when the pushing depth is 10 m or more. One end of the telescopic protective case 1 is hinged to the inner end of the telescopic protective case 1, and the other end is fixed to one end of a connecting rod 4. A compression spring 2 is provided in the telescopic protective case 1. One end of the compression spring 2 is fixed to the inner end of the telescopic protective case and the other end is fixed to the outer wall of the displacement sensor 3. The end of the high-pressure sealing connection drill rod 9 is connected to a water injection joint 10, the water injection joint 10 is connected to a water injection pump 11 through a high-
前記膨張固定器６は、膨張カプセル６１と、固定器液体注入管６２と、固定器中間部管６３とを含み、前記膨張カプセル６１の両端は、固定器中間部管６３の外部にそれぞれ圧着封止され、固定器液体注入管６２は、その出口端が膨張カプセル６１と固定器中間部管６３との間の密封空間に延伸するとともに、その入口端が前記直通逆止弁７に接続され、前記固定器中間部管６３には、傾斜孔６３１が設けられ、鎧装ケーブル５は、接続ロッド４および固定器中間部管６３を順に通過した後に傾斜孔６３１から引き出されて外部のデジタル表示メータ３１に接続されている。固定器液体注入管６２の出口端は、湾曲した構造であって、かつ固定器中間部管６３に設けられた貫通孔から膨張カプセル６１と固定器中間部管６３との間の密封空間に挿入されている。
The expansion fixator 6 includes an expansion capsule 61, a fixator liquid injection tube 62, and a fixator intermediate tube 63. Both ends of the expansion capsule 61 are crimped and sealed to the outside of the fixator intermediate tube 63. The outlet end of the fixator liquid injection tube 62 extends into the sealed space between the expansion capsule 61 and the fixator intermediate tube 63. 1 is provided, and the armored cable 5 is pulled out from the
前記接続ロッド４と変位センサ３とは、右ネジで接続されている。 The connecting rod 4 and the displacement sensor 3 are connected with a right-hand screw.
前記接続ロッド４の数および高圧封止接続ドリルロッド９の数はいずれも少なくとも１つであり、前記接続ロッド４と固定器中間部管６３とは、右ネジで接続されている。実際の必要に応じて、前記接続ロッド４または高圧封止接続ドリルロッド９の数を２つまたは２つ以上とする場合、接続ロッド４同士または高圧封止接続ドリルロッド９同士は、右ネジで接続される。 The number of the connecting rods 4 and the number of the high-pressure sealing connecting drill rods 9 are both at least one, and the connecting rods 4 and the fixator intermediate tube 63 are connected with right-hand threads. If the number of said connecting rods 4 or high-pressure sealing connecting drill rods 9 is two or more according to actual needs, the connecting rods 4 or the high-pressure sealing connecting drill rods 9 are connected with right-hand threads.
前記左ネジ高圧継手８と高圧封止接続ドリルロッド９とは、左ネジで接続されている。 The left-hand threaded high-pressure joint 8 and the high-pressure sealed connection drill rod 9 are connected by a left-handed thread.
前記変位センサ３は、伸縮式変位センサ、レーザ変位センサ、光ファイバ変位センサまたは格子変位センサである。 Said displacement sensor 3 is a telescopic displacement sensor, a laser displacement sensor, an optical fiber displacement sensor or a grating displacement sensor.
変位センサ３に対する前記伸縮保護ケース１の軸方向の移動ストロークは、変位センサ３の測定レンジよりも小さくなる。 The axial movement stroke of the telescopic protective case 1 with respect to the displacement sensor 3 is smaller than the measurement range of the displacement sensor 3 .
前記注水ポンプ１１には、安全リリーフ弁が設けられ、かつ、安全リリーフ弁の閾値が膨張カプセル６１の最大耐圧値よりも小さくなる。 The water injection pump 11 is provided with a safety relief valve, and the threshold value of the safety relief valve is lower than the maximum pressure resistance of the expansion capsule 61 .
前記変位センサ３、鎧装ケーブル５およびデジタル表示メータ３１はいずれも本質安全型のものである。 The displacement sensor 3, armored cable 5 and digital display meter 31 are all intrinsically safe.
また、本発明は、上記の液体注入型の被保護層の膨張変形量の自動測定装置を利用して、以下のステップを行う液体注入型の被保護層の膨張変形量の自動測定装置の使用方法をさらに提供する。 In addition, the present invention further provides a method of using the automatic measurement device for the amount of expansion deformation of the liquid injection type protected layer, which performs the following steps by using the above-described automatic measurement device for the expansion deformation amount of the liquid injection type protected layer.
ステップ１において、石炭岩層の賦存状態が安定した坑道を選択して、被保護層を貫通するようにドリルを利用して所定寸法のドリル穴を施工し、石炭層を貫通してから１ｍ施工した後に停止する。 In step 1, a tunnel with a stable coal bed formation is selected, a drill hole of a predetermined size is drilled through the protected layer, and the drill hole is drilled for 1 m after penetrating the coal bed and then stopped.
ステップ２において、液体注入型の被保護層の膨張変形量の自動測定装置における注水継手を取り外し、高圧封止接続ドリルロッド９によって液体注入型の被保護層の膨張変形量の自動測定装置をドリル穴の底に押し込み（押し込み深さの必要に応じて、複数の高圧封止接続ドリルロッド９を接続して使用することができ、各高圧封止接続ドリルロッド９同士が右ネジで接続される）、その後、鎧装ケーブル５をデジタル表示メータ３１に接続して、デジタル表示メータ３１によって変位センサ３の数値を表示し、さらに、測定装置を続いて少し押し込んで伸縮保護ケース１内の圧縮バネ２を圧縮させ、かつデジタル表示メータ３１における変位量の数値をリアルタイムに読み取ることにより、押し込み圧縮量を制御する。 In step 2, the water injection joint in the liquid injection type automatic measurement device for the expansion deformation amount of the protected layer is removed, and the liquid injection type automatic measurement device for the expansion deformation amount of the layer to be protected is pushed into the bottom of the drill hole by the high pressure sealing connection drill rod 9 (depending on the insertion depth, multiple high pressure sealing connection drill rods 9 can be connected and used, and the high pressure sealing connection drill rods 9 are connected to each other with a right-handed screw). The numerical value of the sensor 3 is displayed, and the compression spring 2 in the extensible protective case 1 is compressed by slightly pushing the measuring device, and the numerical value of the displacement amount on the digital display meter 31 is read in real time to control the pushing compression amount.
ステップ３において、高圧封止接続ドリルロッド９を注水継手１０および高圧ホース１２を介して注水ポンプ１１に接続した後、注水ポンプ１１を起動して高圧封止接続ドリルロッド９を介して測定装置の膨張固定器６へ注水し、高圧水が直通逆止弁７、固定器液体注入管６２を通過して膨張カプセル６１と固定器中間部管６３との間の空間に流入して、膨張カプセル６１を膨張変形させてドリル穴の岩壁を押圧することによって、測定装置の固定を実現する。
In step 3, after the high-pressure sealing connection drill rod 9 is connected to the water injection pump 11 via the water injection joint 10 and the high-
ステップ４において、注水ポンプによる注水を停止し、注水継手１０および高圧ホース１２を取り外して、ドリルを利用して高圧封止接続ドリルロッド９を逆方向に回転させることによって、左ネジ高圧継手８と高圧封止接続ドリルロッド９とを分離して、高圧封止接続ドリルロッド９を取り出す。
In step 4, the water injection by the water injection pump is stopped, the water injection joint 10 and the
ステップ５において、デジタル表示メータ３１をリセットし、保護層のストーピング過程においてデジタル表示メータ３１における変位の数値をリアルタイムに監視して記録し、ドリル穴の角度から換算して被保護層の膨張変形量を得ることができる。 In step 5, reset the digital display meter 31, monitor and record the displacement value in the digital display meter 31 in real time during the stoping process of the protective layer, and convert from the angle of the drill hole to obtain the expansion deformation amount of the protected layer.
本発明が提供する被保護層の膨張変形量の測定装置は、ドリル穴の固定の安定性を考慮して膨張固定器を設計し、被保護層の変形膨張量が小さいことを考慮して、変位センサとバネアセンブリによって保護層の採掘過程における被保護層の膨張変形の全ての変化を敏感に捕捉することによって、監視データをタイムリーで正確であるとともに精度がより高いものとすることができる。 The device for measuring the expansion deformation amount of the protected layer provided by the present invention can make the monitoring data timely, accurate and more accurate by designing the expansion fixture in consideration of the stability of fixing the drill hole, considering the small deformation expansion amount of the protected layer, and sensitively capturing all changes in the expansion deformation of the protected layer during the excavation process of the protective layer by means of the displacement sensor and the spring assembly.
本明細書では、具体的な実施例を応用して本発明の原理および実施の形態を説明したが、以上の実施例の説明は本発明の方法およびその核心思想の理解に寄与するためのものである。そして、当業者にとっては、本発明の思想に基づいて、具体的な実施の形態および応用範囲に変更を加えることができる。以上のように、本明細書の内容は、本発明に対する制限と理解されるべきではない。 In the present specification, the principle and embodiments of the present invention are explained by applying specific examples, but the above description of the examples is intended to contribute to the understanding of the method of the present invention and its core idea. For those skilled in the art, modifications can be made to the specific embodiments and scope of application based on the idea of the present invention. In view of the above, the contents of this specification should not be construed as limitations on the present invention.
１：伸縮保護ケース、２：圧縮バネ、３：変位センサ、４：接続ロッド、５：鎧装ケーブル、６：膨張固定器、７：直通逆止弁、８：左ネジ高圧継手、９：高圧封止接続ドリルロッド、１０：注水継手、１１：注水ポンプ、１２：高圧ホース、３１：デジタル表示メータ、６１：膨張カプセル、６２：固定器液体注入管、６３：固定器中間部管。 1: Expansion protective case, 2: Compression spring, 3: Displacement sensor, 4: Connecting rod, 5: Armored cable, 6: Expansion fixator, 7: Direct check valve, 8: Left-hand screw high pressure joint, 9: High pressure sealing connection drill rod, 10: Water injection joint, 11: Water injection pump, 12: High pressure hose, 31: Digital display meter, 61: Expansion capsule, 62: Fixator liquid injection pipe, 63: Fixator intermediate tube.
Claims (9)
前記変位センサは、伸縮保護ケースに沿って軸方向に移動することが可能であり、その一端が伸縮保護ケースの内端部にヒンジ接続されるとともに、他端が接続ロッドの一端に固定され、
伸縮保護ケースには、圧縮バネが設けられ、
圧縮バネは、その一端が伸縮保護ケースの内端部に固定されるとともに、他端が変位センサの外壁に固定され、
前記接続ロッドの他端は、膨張固定器の一端に固定され、
膨張固定器の他端は、直通逆止弁および左ネジ高圧継手を介して高圧封止接続ドリルロッドと連通し、
高圧封止接続ドリルロッドの末端は、注水継手に接続され、
前記注水継手は、高圧ホースを介して注水ポンプに接続され、
前記変位センサの他端は、鎧装ケーブルによって外部のデジタル表示メータに接続されている、
ことを特徴とする液体注入型の被保護層の膨張変形量の自動測定装置。 It includes a telescopic protective case, a compression spring, a displacement sensor, a connecting rod, an armored cable, an expansion fixator, a through check valve, a left-hand thread high pressure joint, a high pressure sealing connection drill rod, a water injection joint, and a digital display meter,
the displacement sensor is axially movable along the telescopic protective case, one end of which is hinged to the inner end of the telescopic protective case, and the other end is fixed to one end of the connecting rod;
The elastic protective case is provided with a compression spring,
one end of the compression spring is fixed to the inner end of the elastic protective case and the other end is fixed to the outer wall of the displacement sensor;
the other end of the connecting rod is fixed to one end of an expansion fixator;
the other end of the expansion fixator communicates with a high pressure sealing connection drill rod via a direct check valve and a left-hand thread high pressure fitting;
The end of the high pressure sealing connection drill rod is connected to the water injection fitting,
The water injection joint is connected to a water injection pump via a high-pressure hose,
the other end of the displacement sensor is connected to an external digital display meter by an armored cable;
A liquid injection type automatic measurement device for expansion deformation of a layer to be protected, characterized by:
前記膨張カプセルの両端は、固定器中間部管の外部にそれぞれ圧着封止され、
固定器液体注入管は、その出口端が膨張カプセルと固定器中間部管との間の密封空間に延伸するとともに、その入口端が前記直通逆止弁に接続され、
前記固定器中間部管には、傾斜孔が設けられ、
鎧装ケーブルは、接続ロッドおよび固定器中間部管を順に通過した後に傾斜孔から引き出されて外部のデジタル表示メータに接続されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の液体注入型の被保護層の膨張変形量の自動測定装置。 the inflation fixator includes an inflation capsule, a fixator liquid injection tube, and a fixator intermediate tube;
both ends of the expansion capsule are crimp-sealed to the outside of the fixator intermediate tube, respectively;
the fixator liquid injection tube has its outlet end extending into the sealed space between the expansion capsule and the fixator intermediate tube, and its inlet end connected to the direct check valve;
The fixator intermediate tube is provided with an inclined hole,
The armored cable passes through the connecting rod and the fixator intermediate tube in turn, then exits through the oblique hole and is connected to an external digital display meter.
2. The automatic measuring device for the amount of expansion deformation of the layer to be protected of the liquid injection type according to claim 1, characterized in that:
ことを特徴とする請求項１に記載の液体注入型の被保護層の膨張変形量の自動測定装置。 The connecting rod and the telescopic displacement sensor are connected with a right-handed screw,
2. The automatic measuring device for the amount of expansion deformation of the layer to be protected of the liquid injection type according to claim 1, characterized in that:
ことを特徴とする請求項１に記載の液体注入型の被保護層の膨張変形量の自動測定装置。 The left-hand threaded high-pressure joint and the high-pressure sealing connection drill rod are connected by a left-handed thread,
2. The automatic measuring device for the amount of expansion deformation of the layer to be protected of the liquid injection type according to claim 1, characterized in that:
前記接続ロッドまたは高圧封止接続ドリルロッドの数が２つまたは２つ以上である場合、接続ロッド同士または高圧封止接続ドリルロッド同士は、右ネジで接続される、
ことを特徴とする請求項１に記載の液体注入型の被保護層の膨張変形量の自動測定装置。 the number of connecting rods and the number of high pressure sealing connecting drill rods are both at least one;
When the number of said connecting rods or high-pressure sealing connecting drill rods is two or more, the connecting rods or high-pressure sealing connecting drill rods are connected with right-hand threads,
2. The automatic measuring device for the amount of expansion deformation of the layer to be protected of the liquid injection type according to claim 1, characterized in that:
ことを特徴とする請求項１に記載の液体注入型の被保護層の膨張変形量の自動測定装置。 wherein the displacement sensor is a telescopic displacement sensor, a laser displacement sensor, an optical fiber displacement sensor or a grating displacement sensor;
2. The automatic measuring device for the amount of expansion deformation of the layer to be protected of the liquid injection type according to claim 1, characterized in that:
ことを特徴とする請求項１に記載の液体注入型の被保護層の膨張変形量の自動測定装置。 The water injection pump is provided with a safety relief valve, and the threshold value of the safety relief valve is smaller than the maximum pressure resistance value of the expansion capsule.
2. The automatic measuring device for the amount of expansion deformation of the layer to be protected of the liquid injection type according to claim 1, characterized in that:
ことを特徴とする請求項１に記載の液体注入型の被保護層の膨張変形量の自動測定装置。 The displacement sensor, armored cable and digital display meter are all intrinsically safe.
2. The automatic measuring device for the amount of expansion deformation of the layer to be protected of the liquid injection type according to claim 1, characterized in that:
石炭岩層の賦存状態が安定した坑道を選択して、被保護層を貫通するようにドリルを利用して所定寸法のドリル穴を施工し、石炭層を貫通してから１ｍ施工した後に停止する第１のステップと、
液体注入型の被保護層の膨張変形量の自動測定装置における注水継手を取り外し、高圧封止接続ドリルロッドによって液体注入型の被保護層の膨張変形量の自動測定装置をドリル穴の底に押し込み、その後、鎧装ケーブルを外部のデジタル表示メータに接続して、デジタル表示メータによって変位センサの数値を表示し、さらに、測定装置を続いて少し押し込んで伸縮保護ケース内の圧縮バネを圧縮させ、かつデジタル表示メータにおける変位量の数値をリアルタイムに読み取ることにより、押し込み圧縮量を制御する第２のステップと、
高圧封止接続ドリルロッドを注水継手および高圧ホースを介して注水ポンプに接続した後、注水ポンプを起動して高圧封止接続ドリルロッドを介して測定装置の膨張固定器へ注水し、高圧水が直通逆止弁、固定器液体注入管を通過して膨張カプセルと固定器中間部管の間の空間に流入して、膨張カプセルを膨張変形させてドリル穴の岩壁を押圧することによって、測定装置の固定を実現する第３のステップと、
注水ポンプによる注水を停止し、注水継手および高圧ホースを取り外して、ドリルを利用して高圧封止接続ドリルロッドを逆方向に回転させることによって、左ネジ高圧継手と高圧封止接続ドリルロッドとを分離して、高圧封止接続ドリルロッドを取り出す第４のステップと、
デジタル表示メータをリセットし、保護層のストーピング過程においてデジタル表示メータにおける変位の数値をリアルタイムに監視して記録し、ドリル穴の角度から換算して被保護層の膨張変形量を得ることができる第５のステップと、を行う、
ことを特徴とする液体注入型の被保護層の膨張変形量の自動測定装置の使用方法。 Using the automatic measurement device for the expansion deformation amount of the liquid injection type protected layer according to any one of claims 1 to 8,
A first step of selecting a tunnel in which a coal bed has a stable existence state, constructing a drill hole of a predetermined size using a drill so as to penetrate the layer to be protected, drilling 1 m after penetrating the coal seam, and then stopping;
Remove the water injection joint in the liquid injection type automatic measurement device for the expansion deformation amount of the protected layer, push the liquid injection type automatic measurement device for the expansion deformation amount of the protected layer into the bottom of the drill hole with the high-pressure sealing connection drill rod, then connect the armored cable to the external digital display meter, display the numerical value of the displacement sensor by the digital display meter, then push the measuring device slightly to compress the compression spring in the expansion and contraction protective case, and read the displacement value on the digital display meter in real time. a second step of controlling
a third step of connecting the high-pressure sealing connection drill rod to the water injection pump through the water injection joint and the high-pressure hose, then starting the water injection pump to inject water into the expansion fixator of the measuring device through the high-pressure sealing connection drill rod, and the high-pressure water flows through the direct check valve, the liquid injection pipe of the fixator into the space between the expansion capsule and the intermediate pipe of the fixation device, and expands and deforms the expansion capsule to press the rock wall of the drill hole, thereby realizing the fixation of the measurement device;
a fourth step of stopping the water injection by the water injection pump, removing the water injection joint and the high pressure hose, and using the drill to rotate the high pressure seal connection drill rod in the opposite direction, thereby separating the left-hand thread high pressure joint and the high pressure seal connection drill rod to take out the high pressure seal connection drill rod;
resetting the digital display meter, monitoring and recording the displacement value in the digital display meter in real time during the stoping process of the protective layer, and converting from the angle of the drill hole to obtain the expansion deformation amount of the protected layer;
A method of using a liquid injection type automatic measurement device for the amount of expansion deformation of a layer to be protected, characterized by:
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Families Citing this family (2)
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104632075A (en) * | 2014-12-16 | 2015-05-20 | 山东科技大学 | Drilling detecting integrated system and method for overlying strata fracture detection |
| CN106197363A (en) * | 2016-07-15 | 2016-12-07 | 重庆大学 | A kind of measuring method of protected seam dilatancy amount |
| CN205808394U (en) * | 2016-07-15 | 2016-12-14 | 重庆大学 | A kind of coal seam with gas dilatancy measurement apparatus |
| CN112097726A (en) * | 2020-09-16 | 2020-12-18 | 淮南矿业(集团)有限责任公司 | Device and method for measuring expansion deformation of protected layer |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4382335A (en) * | 1981-06-09 | 1983-05-10 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Head assembly for multiposition borehole extensometer |
| CA1232535A (en) * | 1985-09-09 | 1988-02-09 | Robert Koopmans | Borehole dilatometer intensifier |
| US4760741A (en) * | 1986-02-03 | 1988-08-02 | Robert Koopmans | Borehole dilatometer with intensifier |
| JPH09318307A (en) * | 1996-05-29 | 1997-12-12 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Internal diameter displacement measurement device |
| JP2001201334A (en) * | 2000-01-20 | 2001-07-27 | Natl Inst Of Advanced Industrial Science & Technology Meti | Displacement measuring device |
| JP3702461B2 (en) * | 2001-06-07 | 2005-10-05 | 株式会社興和 | Ground layer displacement measuring device and its installation method |
| ITSV20030034A1 (en) * | 2003-09-09 | 2005-03-10 | C S G S R L | DEVICE FOR THE MONITORING OF GEOTECHNICAL PARAMETERS - |
| RU2375574C1 (en) * | 2008-07-21 | 2009-12-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" | Device for measurement of deformations in rocks mass |
| JP5498925B2 (en) * | 2010-12-03 | 2014-05-21 | 鹿島建設株式会社 | Displacement measuring device for ground or rock |
| ITGE20110046A1 (en) * | 2011-04-18 | 2012-10-19 | C S G Srl | TECHNICAL PERFECTIONS IN THE DEVICES FOR THE MONITORING OF GEOTECHNICAL, GEOLOGICAL-STRUCTURAL, HYDROGEOLOGICAL AND GEOPHYSICAL PARAMETERS OF LAND, ROCKS AND STRUCTURES IN GENERAL |
| CN104482914B (en) * | 2014-12-30 | 2017-02-22 | 中国矿业大学 | Swelling distortion magnitude measuring device for long-distance protected coal seam |
| CN106052629B (en) * | 2016-07-15 | 2018-09-11 | 重庆大学 | A kind of coal seam with gas dilatancy measurement method |
| CN205785167U (en) * | 2016-07-15 | 2016-12-07 | 重庆大学 | A kind of measurement apparatus of protected seam dilatancy amount |
| CN210375048U (en) * | 2019-08-05 | 2020-04-21 | 北京海格立斯智能装备技术有限公司 | Compressible position sensor protector for mine field automation equipment |
| CN212674106U (en) * | 2020-08-31 | 2021-03-09 | 青岛华瑞汽车零部件股份有限公司 | Detecting instrument capable of detecting pipe core depth in oil inlet hole and automatically alarming |
| CN113203388B (en) * | 2021-05-28 | 2023-09-26 | 中煤科工集团沈阳研究院有限公司 | Automatic measuring device for expansion deformation of liquid injection type protected layer and using method |
-
2021
- 2021-05-28 CN CN202110591972.2A patent/CN113203388B/en active Active
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104632075A (en) * | 2014-12-16 | 2015-05-20 | 山东科技大学 | Drilling detecting integrated system and method for overlying strata fracture detection |
| CN106197363A (en) * | 2016-07-15 | 2016-12-07 | 重庆大学 | A kind of measuring method of protected seam dilatancy amount |
| CN205808394U (en) * | 2016-07-15 | 2016-12-14 | 重庆大学 | A kind of coal seam with gas dilatancy measurement apparatus |
| CN112097726A (en) * | 2020-09-16 | 2020-12-18 | 淮南矿业(集团)有限责任公司 | Device and method for measuring expansion deformation of protected layer |
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