r> 测试人员判断是否已完成所有测试温度点下的温度测试，如果已完成，执行步骤2007，如果尚未完成，返回步骤2002，进行下一个测试温度点的温度补偿测试。
[0053]步骤2007，记录、存储温度-偏差值关系。
[0054]将感应输出装置3的所有测试温度点以及在每个测试温度点下的偏差值进行记录并形成该感应输出装置3的温度-偏差值的关系表，并将该温度-偏差值的记录表存储在监控主机中，以供调取。
[0055]具体工作过程及工作原理如下:
首先在待测煤岩体1中通过钻机开设安装钻孔4，并通过安装杆将感应输出装置3放入安装钻孔4的最内端，然后将信号线6引出并安装信号线保护管5，最后向安装钻孔内填充混凝土，形成感应输出装置3外周圈的混凝土填充2，完成感应输出装置3的固定。
[0056]在进行实际煤岩体1的应力监测时，煤岩体1的应力通过混凝土填充2施加到感应输出装置3中应力感应模块12上，并由应力感应模块12的受力罩15感知，受力罩15进一步将应力施加到应力感应模块12中的压电传感器16上。
[0057]压电传感器16受力之后，其内的X向压电陶瓷片1601、Y向压电陶瓷片1602和Z向压电陶瓷片1603分别感受到X方向、Y方向以及Z方向的受力情况，并将压力信号以电信号的形式进行输出。当不同方向的电信号经信号线6、数据采集仪7、工业环网8之后上传至监控主机。在监控主机获取应力感应模块12送入的应力信号的同时，监控主机同时获取感应输出装置3内温度补偿模块11送入的温度信号，监控主机根据预先存入的感应输出装置3的温度-偏差值的关系表的数据，获得感应输出装置3在该温度下的偏差值，并对应力感应模块12送入的X方向、Y方向以及Z方向的应力数据进行补偿修正，获得应力感应模块12实际的输出值。然后监控主机根据三个方向的受力情况进行计算，计算得到其合力的大小和方向，从而计算出煤岩体1中应力的情况，方便进行煤岩体1应力情况的分析。
[0058]以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
【主权项】
1.地下煤岩体空间预埋式三向应力监测系统，其特征在于:包括固定在煤岩体(I)中的感应输出装置(3 )，感应输出装置(3 )中包括应力感应模块(12)，在应力感应模块(12 )中设置有用于对煤岩体(I)三向应力进行检测的应力检测单元，应力检测单元的输出信号由信号线(6)引出。2.根据权利要求1所述的地下煤岩体空间预埋式三向应力监测系统，其特征在于:所述的感应输出装置(3 )还包括外壳体(13)，所述的应力感应模块(12 )位于外壳体(13 )内并突出于外壳体(13)的表面设置，在外壳体(13)中还设置有用于感应煤岩体(I)温度的温度补偿模块(11)，温度补偿模块(11)对应力感应模块(12)输出进行补偿，温度补偿模块(11)的输出信号由信号线(6)引出。3.根据权利要求1或2所述的地下煤岩体空间预埋式三向应力监测系统，其特征在于:所述的应力感应模块(12)包括压电陶瓷固定座(17)，压电陶瓷固定座(17)的顶部设置有平台，应力检测单元固定在该平台上，应力检测单元突出于感应输出装置(3)的外壳体(13)设置。4.根据权利要求3所述的地下煤岩体空间预埋式三向应力监测系统，其特征在于:所述的应力检测单元包括压电传感器(16)以及受力罩(15)，压电传感器(16)固定在压电陶瓷固定座(17)顶部的平台上； 受力罩(15)为扣装在压电传感器(16)顶部的弧形板，其外表面突出于感应输出装置(3)的外壳体(13)，其内侧面顶部与压电传感器(16)的上表面相贴合。5.根据权利要求4所述的地下煤岩体空间预埋式三向应力监测系统，其特征在于:所述的压电传感器(16)包括三组叠放的压电陶瓷片:X向压电陶瓷片(1601)、Y向压电陶瓷片(1602)和Z向压电陶瓷片(1603)。6.根据权利要求2所述的地下煤岩体空间预埋式三向应力监测系统，其特征在于:所述的温度补偿模块(11)包括温度传感器固定座(20)以及借助温度传感器固定座(20)固定的温度传感器(22)，温度传感器(22)与应力感应模块(12)贴合。7.根据权利要求2所述的地下煤岩体空间预埋式三向应力监测系统，其特征在于:所述的外壳体(13)为圆柱状，在其内部的前、后两端还分别设置有定位端块(9)和末端固定座(14)，信号线(6)自感应输出装置(3)末端引出；在外壳体(13)与煤岩体(I)之间填充有混凝土填充(2)。8.利用权利要求1~7任一项所述的地下煤岩体空间预埋式三向应力监测系统实现的地下煤岩体空间预埋式三向应力监测方法，其特征在于:包括应力监测流程和在应力检测流程之前进行的温度补偿流程。9.根据权利要求8所述的地下煤岩体空间预埋式三向应力监测方法，其特征在于:所述的应力检测流程，包括如下步骤: 步骤al，确定待测煤岩体(I )，并将感应输出装置(3)放入开设在煤岩体(I)的钻孔内； 步骤a2，将感应输出装置(3 )的信号线(6 )从钻孔中引出； 步骤a3，将感应输出装置(3)的数据通过信号线(6)引出至监控主机中； 步骤a4，由监控主机对感应输出装置(3)输出的数据进行分析和温度补偿，对煤岩体(I)的应力情况进行判断。10.根据权利要求9所述的地下煤岩体空间预埋式三向应力监测方法，其特征在于:所述的温度补偿流程，包括如下步骤: 步骤bl，根据感应输出装置(3)的工作环境，确定需要进行温度测试的若干测试温度占.V， 步骤b2，将感应输出装置(3)置于测试温度点下，并实时记录感应输出装置(3)在测试温度点下的输出值； 步骤b3，判断感应输出装置(3)在该测试温度点下的输出值是否稳定，如果稳定则执行步骤b4，不稳定则返回步骤b2 ; 步骤b4，将感应输出装置(3)的输出值作为感应输出装置(3)在该温度下的偏差值，并记录该偏差值所对应的测试温度点； 步骤b5，是否已完成所有测试温度点下的温度测试，如果已完成，执行步骤b6，如果尚未完成，返回步骤b2，进行下一个测试温度点的温度补偿测试； 步骤b6，将感应输出装置(3)的所有测试温度点以及在每个测试温度点下的偏差值进行记录并形成该感应输出装置(3)的温度-偏差值的关系表。
【专利摘要】地下煤岩体空间预埋式三向应力监测系统及监测方法，属于煤岩体安全技术领域。其特征在于：包括固定在煤岩体（1）中的感应输出装置（3），感应输出装置（3）中至少包括应力感应模块（12），在应力感应模块（12）中设置有用于对煤岩体（1）三向应力进行检测的应力检测单元，应力检测单元的输出信号由信号线（6）引出。包括应力监测流程和在应力检测流程之前进行的温度补偿流程。通过本地下煤岩体空间预埋式三向应力监测系统，可以对煤岩体的三个方向的应力进行检测，对煤岩体的应力的来压方向与大小实现更精确的判断，从而提高了地下施工的安全性。
【IPC分类】G01L1/16
【公开号】CN105352635
【申请号】CN201511003848
【发明人】刘志刚, 曹安业, 窦林名, 井广成, 黄现成, 吴芸
【申请人】中国矿业大学
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年12月29日