基于应力监测玻璃钢锚杆的围岩应力监测预警系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及煤矿锚固锚杆应力监测技术领域，具体涉及一种基于应力监测玻璃钢锚杆的围岩应力监测预警系统。
【背景技术】
[0002]目前，随着浅埋深、赋存条件较好的煤炭储量的日益减少，加之我国煤炭开采规模的不断扩大，国内矿山相继进入深部开采阶段。由于开采深度的增加，巷道围岩应力不断增加，巷道支护趋于困难，部分巷道变形严重，存在冒顶、煤与瓦斯突出等安全隐患。近年来，我国煤矿事故频发，造成重大的经济损失和人员伤亡。在煤矿生产中，地应力是影响安全生产的主要因素之一。
[0003]在煤矿中巷道围岩应力的监测，通常需要专业的技术人员在巷道某些选定区域通过钻孔等一系列工作完成围岩应力的测定。一次科学合理的巷道围岩应力监测需要多个钻孔的围岩应力数据。现有的巷道围岩应力监测预警系统主要存在以下不足:一、需要大量的人力、物力、财力，成本高，工作效率较低；二、巷道围岩应力的监测，需要专门的技术人员在现场进行长期的观测、记录，工作量大，应力监测不连续，存在一定的安全隐患；三、应力监测不完善，不能对围岩应力进行远程实时监测，无法对围岩应力异常区进行实时预警。因此，设计一种基于应力监测玻璃钢锚杆的围岩应力监测预警系统，实现对巷道支护的同时可完成巷道围岩应力的远程实时监测和预警，具有良好的适应性，在煤矿安全生产中具有重要的实践意义。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型提出一种基于应力监测玻璃钢锚杆的围岩应力监测预警系统，包括应力监测玻璃钢锚杆、井下数据处理分站、本安稳压电源、工业电脑。所述应力监测玻璃钢锚杆，置于井下巷道的钻孔中；所述井下数据处理分站，置于井下，包括有线应力数据采集器、数据采集处理中心和信号放大器，其中所述有线应力数据采集器的输入端通过矿用轻型移动电缆与所述应力监测玻璃钢锚杆相连，所述数据采集处理中心的输入端与所述有线应力数据采集器的输出端相连，所述信号放大器的输入端与所述数据采集处理中心的输出端相连；所述本安稳压电源，分别给所述有线应力数据采集器、数据采集处理中心与所述信号放大器供电；所述工业电脑，置于地面，是地面实时监测系统的核心组成部分，通过矿用轻型移动电缆与所述信号放大器的输出端连接。
[0005]所述应力监测玻璃钢锚杆，通常为I?32个，每个所述应力监测玻璃钢锚杆分别通过矿用轻型移动电缆与所述有线应力数据采集器的输入端相连。
[0006]所述应力监测玻璃钢锚杆，包括应力感应器、三通管、支管、主管、高压油管、数据转换器、矿用轻型移动电缆、玻璃钢锚杆、杆体、托盘、螺母、端头保护装置、端头保护盖。所述应力感应器，其内部为容纳油体的空腔；所述三通管，用于连接主管与所述主管垂直设置且连通的支管；所述主管的一端经高压油管与所述应力感应器连接，另一端与数据转换器连接；所述支管与外部高压油泵连接；所述数据转换器通过矿用轻型移动电缆与所述有线应力数据采集器连接；所述玻璃钢锚杆的杆体一端与所述应力感应器相连，另一端与托盘相连；所述螺母与端头保护装置焊接固定；所述端头保护盖与端头保护装置通过螺纹连接。
[0007]所述三通管与所述支管、主管通过螺纹连接；所述支管与外部高压油泵通过螺纹连接；所述支管上设计有阀门。
[0008]所述数据转换器为液压传感器，可将油压数值转换成电子信号，并通过矿用轻型移动电缆将所述电子信号传输至所述有线应力数据采集器。
[0009]所述杆体为中空的杆，便于高压油管贯穿整个杆体并与应力感应器连接。
[0010]所述高压油管与应力感应器通过焊接固定。
[0011]所述端头保护装置用于保护三通管、数据转换器不受破坏。
[0012]所述数据采集处理中心的主体为单片机，用于数据的存储、处理与传输。
[0013]所述工业电脑对井下围岩应力数据进行接收、存储与处理，同时进行远程实时监测，当围岩应力值达到设定的临界值或围岩应力值变化幅度大于某设定值时，监测系统发出预警。
[0014]本实用新型的有益效果:
[0015]1、将玻璃钢锚杆与应力监测系统巧妙的结合，使玻璃钢锚杆具有应力测量的功能，避免了应力测定时另行打孔的繁琐工作，减少了人力、物力、财力，成本降低；
[0016]2、可构成煤矿井下不同巷道的围岩应力监测系统，对井下各区域的巷道围岩应力进行远程实时监测和预警，有效减少冒顶、煤与瓦斯突出等灾害事故的发生，安全系数大幅提尚;
[0017]3、本实用新型结构科学合理，测量精度高，测量范围广，施工安装方便，适应性强，可用于煤矿企业的推广。
【附图说明】
[0018]图1为基于应力监测玻璃钢锚杆的围岩应力监测预警系统的原理结构图；
[0019]图2为应力监测玻璃钢锚杆的结构示意图。
[0020]图中:1-应力感应器；2_三通管；3_支管；4_主管；5_高压油管；6_数据转换器；7-矿用轻型移动电缆；8-玻璃钢锚杆；9_杆体；10-托盘；11-螺母；12-端头保护装置；13-端头保护盖。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图，对本实用新型的基于应力监测玻璃钢锚杆的围岩应力监测预警系统作进一步详细的描述。
[0022]实施例1
[0023]—种应力监测玻璃钢锚杆，包括应力感应器、三通管、支管、主管、高压油管、数据转换器、矿用轻型移动电缆、玻璃钢锚杆、杆体、托盘、螺母、端头保护装置、端头保护盖。其中，所述应力感应器1，其内部为容纳油体的空腔；所述三通管2，用于连接主管4与所述主管4垂直设置且连通的支管3 ;所述主管4的一端经高压油管5与所述应力感应器I连接，另一端与数据转换器6连接；所述支管3与外部高压油泵连接；所述数据转换器6通过矿用轻型移动电缆7与所述有线应力数据采集器连接；所述玻璃钢锚杆8的杆体9 一端与所述应力感应器I相连，另一端与托盘10相连；所述螺母11与端头保护装置12焊接固定；所述端头保护盖13与端头保护装置12通过螺纹连接。
[0024]所述应力监测玻璃钢锚杆的工作过程:根据实际需要设计并制作合适规格的应力监测玻璃钢锚杆，即锚杆长度、应力感应器的体积大小及高压油管的长度可根据现场要求而定。检测时，将所述应力监测玻璃钢锚杆放置于被测钻孔的指定位置，锚杆安装完成后，将支管与外部高压油泵连接，打开支管上的阀门，