专利名称：煤岩体地应力连续测试装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉对驟体i鹏力遊觌iJi媒置，尤其适用于实时监测煤岩体i鹏力大小与職体
鹏力麟动和顶板翻的变化规律。
背景技术：
目前，在工程实践中，岩体应力状态测碟置主魏孑L^Z变法、36-2钻孔娜计、小孔4&Kffiimt鹏力测i碟置(申请号03257022)、 ？彩b^Z力检测装置的伸縮式贴片头(申请号200420111711.8)和钻孑US力i愕，其中孑,变法^fflil测定钻孔孑U^^枯应力解除前后不同方向的应变变化量，计算得到原应力，但期Mil程工序繁多、操作錢；在有驟逢的岩层及煤体中无法测试；在^^动影响的麟体中无法测试；不倉K^觌赋。36-2钻 L娜计^il3i测定钻孔l纖面内原岩应力解除前后孔径变化ft^计算原岩应力，但^I!B^1禾红序繁多、操作錢；在有懇逢的岩MS^体中无法测试；不會^S穷则试。小孔松KffiStSit鹏力测i碟置是用高ffi7K使
岩体，，MJE^II^生前后水压的变ft^测i^L计算最小，力的大小及方向，该方法比较
直接，可以直掛角定方向，但，煤体、^动影响的岩体或节M育的岩体中，难以应用；不能
遊势则试。深孔力赃力检测驢的伸縮式贴片头，是在嫩L中用伸縮式片头结构传ii^采集i赃
力值，由于在矿棘劣的环境下，安装时很容易影响至岐舰的应变性能，使测i恭女果可靠度大大降低，毋燥置不能测说鹏力的初始值，需對专 ^麟体进行良好耦合，在煤体、魏动影
响的岩体或1^育的岩体中，不會,；不會^ 试。钻 US力计是利用钢弦振动频率与压力
或拉力成正比的原理测题力的，主要用来测MT预留煤丰被力的变化，鋼来测量S^体或
土基础，在开鄉后应力的变化情况，但新能实现传繊刀始与麟体的完全紧密撤虫，初縦应能力差，需要当麟体娜后与传麟良好撤虫，才能测试出应力。
发明内容
本实用新型的目的赵十x寸己有技术中的不粒处，掛共一种结构简单，操作方便，测i^M快， 效果好的麟体鹏力遊翻i^g。
为实5JLbi目的，本实用新型的技术方案是它由设在麟体钻孔内的i赃力传繊、与i鹏力传^^^^相连的l^采集仪和向:tte力传^^施压的高压油穀lJt。
戶脱的i鹏力传iifl包括前置mE力感应器、高压油管、Hffi、舰传麟、阀门和t^t头，前BIMJl力感应器和高压油管顺席串鹏接后ffl3iHffi与鹏传S^相接，该HWi阀门与高压油泵相接，连接处均用'1* 头；戶做的繊采集仪包括A/D转换敏各、CPU^fcS器、禾S^存储器、数据存储器、显示器、操作M:、 RS232通讯电路、MODEMffl讯电路、标准信号输出电路和电源，f躯传繊与A/D转换电路、CPU处理器串耳^i接，禾M^存储器、繊存储器、显示器、操作键盘、RS232通讯电路、MODEMffi讯顿各、标准信号输出邮紛别欲PU处理器；戶腿的舰传麟为电子,传S^或者带IW1力表的传自。
有益效果本实用新型实现了对原岩或破碎j:線体i鹏力謝谱续、实时测试与显示。与现有技樹目比，安^^操作更个娥、简便，压力感应器与麟体主动耦合断，大大M^了测i紅作量，对妒影响较小，基杯受AI等外界干扰，不受麟^^碎禾S^响，在原岩体中禾口破碎的
j;驟体中均可进ffi^勢则试，尤其适用于实时监测破碎j;線体i鹏力大小与腊体;t鹏力随采动和
顶船歸的变化规衛由 采劍魏集并存储 ，可ilii电i薛曳過巨离与i也面MODEM和计^t几通讯，也可^i也面舰RS232接口与计^flM讯；传繊也可与卡,^:监测系^1:^& a微
据实时{输到地面监测主机中，进而傲俞到各终^i十^t几；在地面计^m软件中可M或分t形鹏
力,大小及其变化规律。
图1是本实用新型的^体ite力遊穷则试传自结构图。图2是本实用新型的 采集仪原理框图。图3是本实用新型的布置示意图。
图中l一前離艱力感应器，2—高压油管，3—Hffi， 4一^Jl传離(电子itM或带机械压力表)，5—阀门，6—'l"^^头，7—高压油泵，8—A/D转换顿各，9—CPU处理器，10—禾MF 存储器，11— 存储器，12—显示器，13—^|乍 ， 14—RS232 il讯Efeg各，15—MODEM通讯电路，16—标准信彌出鹏，17—电源，18—监测系统分站。
具体实施方式
TM结合附图中的实施例对本实用新型作进一步的描述
本实用新型由设在麟体钻孔内的鹏力传繊、与鹏力传S^舒毹戋相连的繊采集仪和向土赃力传 施压的高压油泵细戎。ite力传感器由前S^ffi力感应器l、高压油管2、3、 ffi传感器4、阀门5和'l^g头6组成，其中ffi传S^4用电子f[M传S^或者带机Mffi力表的传 。前gmE力感应器1和高压油管2顺、序串联连接后i!3lHffl 3与^E传感器4相接，i^Hil 3舰阀门5与高压油泵7相接，连接处均用t対娥头6， Uftffi力感应器1直径*39 lOOim， ^"feL,15(K400imi，感应部分U长7(K320mn;高压油路管2长度L为(K50m，根据i贴汤要求而定；舰传繊4可直接与现有的置^:监测系统分站连接，将M实时^输到地面监测主机中，进而〗输到各终iiti十^m中；阀门5为mih阀。i^采集仪包括A/D转换电路8、 CPU雌器9、禾骄存储器IO、 存储器11、显示器12、操作mi3、 RS232 il讯^i 各14、 MODEM通讯电路15、标准信号输出鹏16和电源17， ffi传繊4与A/D转换E6S各8、 CPU处理器9串耳链接，禾M)^存储器10、繊存储器ll、显示器12、操作纖13、 RS232通讯EfeJg各1 4 、 MODEM通讯电路15、标准信^俞出顿各16、分别接CPU处理器9,图2所示。CPU处理器9的中央^i单碰用MCS-96系列的80C196KB单片机；禾M^存储器10选用16K字节的27C128; 存储器11选用容量为512KB的628512芯片；显示器12显示器,每行16个字符共2行的液晶显示器，显示器12和主板的^IM座CH2完成。
工作过程在需要测定i鹏力的地点向^体内部打钻孔，钻孔深^U^&」测i舒;f需位置；将i鹏力传麟的前置胶艱力感应器l送入被测钻孔的指定位置，打开阀门5，由高压油泵7向前SK艱力感应器1、高压油管2注入液体(水、油或乳化液)，当ffil传^l4的显示压力趋于稳定时，停止注液，关闭阀门5，歪吓高压油泵7，由i^采集仪开始采集并存储繊；测i^ji程中繊采集仪也可舰电i織与地SMODEM和计餅;UiS并通讯；测i^g^，可将鹏采集ftMiiRS232接口与计穀/l^接并实时通讯；也可在测试开始前，将^!5传自敬示准信号输出电路16与现有
的《ir錢监测系统分站i8连接，领iM3i程中^l^^实时^f输到地面监测主机中，进而傲俞到各终端计^m中；在计嶽几软件中M或分析ite力i^及其变化情况。
权利要求1、一种煤岩体地应力连续测试装置，其特征在于它由设在煤岩体钻孔内的地应力传感器、与地应力传感器传输线相连的数据采集仪和向地应力传感器施压的高压油泵组成。
2、 根据权利要求l戶;M的^体i，力遊觌iJi^g， ^#征在于戶皿的;fc^力传^^包括前a^E力感应器(1)、高压油管(2)、 (3)、 ffi传自(4)、阀门(5)和'l^g头(6)，前劉交艱力感应器(1)和高压油管(2)川醉串^i接后MilHffi (3)与舰传繊(4)相接，i^Hffi (3) fflii阀门(5)与高压油泵(7)相接，连接处均用'l^t妾头(6)。
3、 根据权利要求臓的麟体鹏力纖则i^g,期寺征在于舰的薩采集仪包括A/D转换电路(8)、 CPU处理器(9)、禾M^存储器(10)、 存储器(11)、显示器(12)、操作 (13)、RS232通讯电路(14)、 MODEMffi讯电路(15)、标准信号$俞出％￡各(16)和电源(17)，(4)与A/D转换电路(8)、 CPU处理器(9)串联驗，禾ii^存储器(10)、繊存储器(11)、显示器(12)、操作M (13)、 RS232通讯电路(14)、 M0DEMffl讯电路(15)、标准信号输出i^各(16)、分别gCPU处理器(9)。
4、 根据权利要求l戶;M的煤岩体ite力遊菊则i，置，期寺征在于戶皿的^￡传 (4)为电子itM传/i^^带机Mffi力表的传S^。
专利摘要一种煤岩体地应力连续测试装置，它由设在煤岩体钻孔内的地应力传感器、与地应力传感器传输线相连的数据采集仪和向地应力传感器施压的高压油泵组成。在钻孔中布置地应力传感器，通过注入油液使压力感应器与煤岩体良好耦合；测试地应力结果在压力表上直接显示；由数据采集仪采集并存储数据，可通过电话线远距离与地面MODEM和计算机通讯，也可在地面通过RS232接口与计算机通讯；传感器也可与煤矿安全监测系统直接连接；在地面计算机软件中查看地应力数据大小及其变化规律。其结构简单，安装及操作方便、快捷，对生产影响较小，适应性好，能够实时监测。
文档编号G01L1/00GK201397207SQ200920038970
公开日2010年2月3日 申请日期2009年4月30日 优先权日2009年4月30日
发明者徐文全, 王恩元, 颜丙沂 申请人:中国矿业大学;徐州福安科技有限公司