专利名称：一种综合机械化充填开采采空区顶板动态监测方法
技术领域：
本发明涉及一种综合机械化充填开采采空区顶板动态监测方法，主要用于井エ矿综合机械化固体充填采煤技术中，在线监测综合机械化充填开采采空区顶板动态变化情况。
背景技术：
目前，固体充填采煤技术以減少覆岩关键层变形、有效控制地表沉降、解放“三下”压煤、充分利用洗选矸石废料等优越性，越来越多的应用于国内外，并产生了良好的经济效益和社会效益，在一定程度上诠释了 “绿色开采”的内涵。在综合机械化充填采煤技术中，当固体物料充入采空区后，随着工作面的推进，及时掌握采空区顶板动态情况，不仅有利于分析掌握顶板的动态变化及预测地表变形，而且也便于实时的调整充填エ艺，以提高充填效果，保证对采空区顶板良好的管理。由于综合机械化充填开采是近年来新兴的采煤技木，所以对于此技术背景下的矿压理论研究尚属空白，采空区顶板的动态监测是突破综合机械化充填开采技术条件下矿压理论的基础，科学真实的获取采空区顶板动态变化的现场数据成为首先要解决的问题之ー。
发明内容
技术问题本发明的目的是克服已有技术中的不足，提供ー种方法简便、测试准确、效果好的综合机械化充填开采采空区顶板动态监测方法。技术方案本发明的综合机械化充填开采采空区顶板动态监测方法，包括如下步骤
a.当工作面推进至距开切眼为IOm时，在充填综采工作面充填液压支架后顶梁尾部采空区布置第一排顶板动态监测仪，顶板动态监测仪上端与煤层顶板接触，下端与煤层底板接触，垂直竖立在采空区充填体内；
b.铺设连接顶板动态监测仪的动态监测仪信号传输线，将连接顶板动态监测仪的多根动态监测仪信号传输线套在高压油管中引出，高压油管末端通过矿用不锈钢U型卡直通插接头与设在运煤巷中的接线盒连接；
c.随工作面继续推进，当推至距切眼位置为30m，55m，85m时，分别布置第二、第三、第四排顶板动态监测仪；
d.重复步骤b，完成各排顶板动态监测仪布置，将所有连接动态监测仪信号传输线的接线盒接入设在运煤巷内的通讯主线，经通讯主线接入井下通讯主站；
e.井下通讯主站经通讯总线将信号传输至地面数据收集系统中的监测主机接受単元，最后传入监测主机对数据进行动态分析，实现对采空区顶板的动态监測。所述每排内顶板动态监测仪之间的间距为l(T20m。有益效果本发明利用煤矿专业的矿压监测仪器即顶板动态监测仪对采空区顶板的动态位移进行实时监测，具有以下优势一是在距开切眼IOOm范围内布置四组仪器来监测不同位置的顶板动态变化；ニ是监测的数据通过信号传输线直接传送至地面调度中心实时显示，便于管理人员及时掌握顶板动态变化情况及工作面的充填效果；三是采用套管保护信号传输线，确保通信正常。即本发明是掌握采空区顶板位移变化实时监测的有效手段，方案设计合理，实际操作性强，是在实施综合机械化固体物料充填采煤技术中，充填体对采空区顶板控制效果优劣的重要检测方法。
图I是本发明的采空区顶板动态监测仪平面布置图。图2是本发明的采空区顶板动态监测数据传输系统示意图。图中I-通讯主站,2_接线盒,3_通讯主线,4_运煤巷,5_开切眼,6_米空区,7_顶板动态监测仪，8-动态监测仪信号传输线，9-通讯总线，10-监测主机接受単元，11-监测主 机。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的一个实例作进ー步的描述
如图I所示，本发明在综合机械化充填开采中，通过在采空区6布置顶板动态监测仪7，对采空区顶板动态情况进行在线监测，并通过监测主机11对顶板动态变化数据进行分析，以便掌握综合机械化充填开采采空区顶板动态情況。具体过程如下
当工作面推进至距开切眼5为IOm时，在充填综采工作面充填液压支架后顶梁尾部采空区6布置第一排顶板动态监测仪7，每排均匀布置5个，顶板动态监测仪7上端与煤层顶板接触，下端与煤层底板接触，垂直竖立在采空区6充填体内；同时铺设连接顶板动态监测仪7的动态监测仪信号传输线8，将连接顶板动态监测仪7的多根动态监测仪信号传输线8套在高压油管中弓I出，高压油管末端通过矿用不锈钢U型卡直通插接头与设在运煤巷4中的接线盒2连接；随工作面继续推迸，当推至距切眼位置为30m，55m, 85m吋，分别布置第二、第三、第四排顶板动态监测仪7，每排内顶板动态监测仪7之间的间距为l(T20m，布置方法同上，如此，当工作面推进超过85m后，完成四排20个采空区顶板动态监测仪7的布置。将所有连接动态监测仪信号传输线8的接线盒2接入设在运煤巷4内的通讯主线3，经通讯主线3接入井下通讯主站I ;井下通讯主站I经通讯总线9将数据信号传输至地面数据收集系统中的监测主机接受単元10，最后传入监测主机11对数据进行动态分析。图2所示，数据实时传输的过程如下所述，每个顶板动态监测仪7均与顶板动态监测仪信号传输线8相连接，当顶板有动态位移变化吋，与其接触的顶板动态监测仪7即可实时感应出位移变化并将其转换成数据信号，顶板动态监测仪7中实时转换的数据信号首先传递至顶板动态监测仪信号传输线8中，接着通过接线盒2导入通讯主线3，然后通过通讯主线3沿运煤巷4传递至通讯主站I，通讯主站I中的数据信号再通过通讯总线9传递至地面数据收集系统中的监测主机接受单元10，最后传入监测主机11，监测主机11对数据信号进行实时识别并予以显示，供专业人员进行分析，从而完成顶板动态变化的实时监測。
权利要求
1.一种综合机械化充填开采采空区顶板动态监测方法，其特征在于 a.当工作面推进至距开切眼(5)为IOm时，在充填综采工作面充填液压支架后顶梁尾部采空区(6)布置第一排顶板动态监测仪(7)，顶板动态监测仪(7)上端与煤层顶板接触，下端与煤层底板接触，垂直竖立在采空区(6)充填体内； b.铺设连接顶板动态监测仪(7)的动态监测仪信号传输线(8)，将连接顶板动态监测仪(7)的多根动态监测仪信号传输线(8)套在高压油管中引出，高压油管末端通过矿用不锈钢U型卡直通插接头与设在运煤巷(4)中的接线盒(2)连接； c.随工作面继续推进，当推至距切眼位置为30m，55m，85m时，分别布置第二、第三、第四排顶板动态监测仪(7); d.重复步骤b，完成各排顶板动态监测仪(7)布置，将所有连接动态监测仪信号传输线(8)的接线盒(2)接入设在运煤巷(4)内的通讯主线(3)，经通讯主线(3)接入井下通讯主站(I); e.井下通讯主站(I)经通讯总线(9)将数据信号传输至地面数据收集系统中的监测主机接受単元(10)，最后传入监测主机(11)对数据进行动态分析，实现对采空区顶板的动态监测。
2.根据权利要求I所述的综合机械化充填开采采空区顶板动态监测方法，其特征在于所述每排内顶板动态监测仪(7)之间的间距为l(T20m。
全文摘要
本发明公开的一种综合机械化充填开采采空区顶板动态监测方法，适用于井工矿综合机械化充填开采中采空区顶板动态监测。顶板动态监测仪分四排布置，第一、二、三、四排距切眼位置分别为10m，30m，55m，85m，每排均匀布置5个；顶板动态监测仪垂直竖立在采空区内，其上、下端直接与顶、底板接触。各顶板动态监测仪信号传输线分别通过接线盒与运煤巷中的通讯主线相连，然后接入通讯主站，最后使用主信号传输线将通讯主站的数据传入地面数据收集系统。采空区中的信号传输线套在高压油管内进行保护，以防止被充填体破坏。通过地面数据收集系统实现对采空区顶板的动态监测。其设计科学合理，操作方法简单，测试准确，效果好。
文档编号E21F17/18GK102654062SQ20121018154
公开日2012年9月5日 申请日期2012年6月5日 优先权日2012年6月5日
发明者何琪, 周楠, 张吉雄, 张强 申请人:中国矿业大学