基于光纤传感技术的深部高地应力巷道围岩应变监测方法

文档序号:31949705发布日期:2022-10-26 07:36阅读:来源:国知局

技术特征:
1.基于光纤传感技术的深部高地应力巷道围岩应变监测方法,其特征在于:包括以下步骤:1)将若干个应变探测器均匀锚入巷道两侧及顶部的围岩上,所述应变探测器包括刚性锚杆、用于探测应变的第一光纤和用于探测温度的第二光纤;所述刚性锚杆上设置有沿轴向贯穿的测应变光纤通道,所述第一光纤从刚性锚杆的后端向前穿入测应变光纤通道,再从刚性锚杆前端向后经测应变光纤通道穿出;所述测应变光纤通道内填充有将第一光纤封固在测应变光纤通道中的填充物;所述刚性锚杆上设置有沿轴向贯穿的测温度光纤通道,所述第二光纤从刚性锚杆的后端向前穿入测温度光纤通道,再从刚性锚杆前端向后经测温度光纤通道穿出,所述测温度光纤通道和第二光纤之间具有避免第二光纤被压迫的空隙;所述刚性锚杆的前端设置有对露出的第一光纤和第二光纤进行保护的护帽;2)将各个应变探测器的第一光纤依次串联,并将各个应变探测器的第二光纤依次串联;并将串联线路上的第一个应变探测器的第一光纤分别与第一光源和第一信号处理装置连接,将串联线路上的第一个应变探测器的第二光纤分别与第二光源和第二信号处理装置连接;3)通过第一光源向第一光纤射入探测光,通过第一信号处理装置对第一光纤反射的光信号进行处理,得到被监测对象的应变数据;通过第二光源向第二光纤射入探测光,通过第二信号处理装置对第二光纤反射的光信号进行处理,得到被监测对象的温度数据;4)在第二信号处理装置处理得到的温度数据基础上由温度与光纤应变间的关系得到因温度导致的第一光纤应变数据,再根据因温度导致的第一光纤应变数据修订第一信号处理装置处理得到的应变数据。2.根据权利要求1中所述的基于光纤传感技术的深部高地应力巷道围岩应变监测方法,其特征在于:所述刚性锚杆由刚性外套管和可拆卸式插装在刚性外套管中的内杆组成,内杆的外壁贴在刚性外套管的内壁上,所述护帽设置在外管套上,所述测应变光纤通道和测温度光纤通道设置在内杆上,且测应变光纤通道和测温度光纤通道沿轴向贯穿内杆。3.根据权利要求1或2中所述的基于光纤传感技术的深部高地应力巷道围岩应变监测方法,其特征在于:所述测应变光纤通道为偶数条,所述第一光纤在每条测应变光纤通道中只穿进一次。4.根据权利要求1中所述的基于光纤传感技术的深部高地应力巷道围岩应变监测方法,其特征在于:所述刚性锚杆为中空锚杆,所述测应变光纤通道和测温度光纤通道设置在中空锚杆的内孔周边上。5.根据权利要求4中所述的基于光纤传感技术的深部高地应力巷道围岩应变监测方法,其特征在于:所述的应变探测器还包括固定在测温度光纤通道中的护管,所述第二光纤穿在护管中,护管和第二光纤之间具有避免第二光纤被压迫的空隙。

技术总结
本发明公开了一种基于光纤传感技术的深部高地应力巷道围岩应变监测方法,包括步骤1)将应变探测器均匀锚入深部巷道围岩;2)将各个应变探测器的第一光纤和第二光纤分别依次串联;3)向第一光纤和第二光纤分别射入探测光,通过反射光信号处理装置对反射光信号进行处理;4)修订应变监测数据。本发明形成了对被监测对象由点到线、再到面的全面监测,监测范围广、深度大,且能进行全时段、远程实时监测,以全面掌握被监测深部巷道围岩内部的应变及应力变化情况。力变化情况。力变化情况。


技术研发人员:陈结 张明天 袁强 姜德义 蒲源源 任奕玮 范金洋 刘戎 卢丹
受保护的技术使用者:重庆大学
技术研发日:2022.07.08
技术公布日:2022/10/25
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