结果给出的松动圈的范围，选择适长的PVC管制作加工测试元件:
[0033]将电阻应变片间距粘贴到PVC管的管体表面固定，粘贴方向保持一致，并对每一个电阻应变片进行编号；
[0034]参见图2，测试元件包括PVC管1，该PVC管1沿管身长度方向间距设有若干电阻应变片2，该电阻应变片2粘贴固定在PVC管1上。该PVC管1沿管身长度方向间距设有若干圆孔，每一电阻应变片2边均设有一圆孔3，每一电阻应变片2与一导线4的一端电性连接，该导线4穿过对应圆孔3，引出到PVC管1的外部。
[0035]本优选实施例中，与估算结果给出的松动圈的范围相适应的PVC管上间距设有η个电阻应变片2，且电阻应变片2按照LI = L/n = 3?5cm的间距设置于PVC管体上，且电阻应变片2的粘贴方位保持一致，对电阻应变片2依次进行编号，依次编号为1#、2#、…、i# < η) ο
[0036]步骤102、利用测试元件测试不同围岩位置的应变值:
[0037](21)选定测试巷道围岩位置及方向；
[0038](22)施工钻孔，钻孔的深度与测试元件的长度相适应；
[0039]使用风钻或者液压钻机向巷道围岩内部施工钻孔，钻孔的直径为42-45mm，钻孔的深度与测试元件的长度相适应的，钻孔施工完毕后，退出钻杆。参见图3，图3是应用测试元件测试围岩松动圈施工的示意图。选定巷道5，施工钻孔，使得钻孔6的深度与测试元件7的长度相适应。
[0040](23)将测试元件7置于钻孔6内，电阻应变片2的方向朝上，注浆封孔，使测试元件与围岩耦合；
[0041]将加工好的测试元件7，也就是带有电阻应变片的PVC管放置于钻孔内，电阻应变片的方向朝上，对钻孔进行注浆，封实钻孔。待封孔完成后，稳定5?10d，使测试元件与围岩进行有效耦合后，开始进行测试。参见图3，图3是应用测试元件测试围岩松动圈施工的示意图。稳定期间内，保护好引出测试元件7外部的导线4，防止受潮等导致导线4损坏。
[0042](24)调试应变仪，将编号为1#的电阻应变片通过导线与应变仪8电性连接，测量编号为1的电阻应变片对应的围岩位置的应变值ε i，作为判断松动圈范围的依据，存储并记录;
[0043](25)将编号为2、3、…、η的电阻应变片，按照步骤(24)的测试方法，测得编号为
2、3、…、η的电阻应变片对应的围岩位置处的应变值ε2........ε η ^ εη，记录存储应变值数据，作为判断松动圈范围的依据；
[0044]测试完1#电阻应变片对应的应变值ε:后，重复步骤对剩下的η-1个电阻应变片进行测试，分别测试出的应变值为ε2........εη1、εη，当第η个电阻应变片对应围岩位置的应变值ε η记录存储后，整个测试工作结束。
[0045]步骤103、根据不同围岩位置的应变值的分布特征，判断围岩位置松动圈的范围。
[0046]根据步骤3的测试结果，绘制出围岩位置与应变值ε的关系曲线，通过围岩内部不同位置处的应变值的分布特征即差异分析，来判断围岩位置松动圈的范围:应变峰值位置至钻孔孔口处之间的围岩处于松动圈范围内。
[0047]参见图4，图4是本发明优选实施例的围岩深度与应变值的变化趋势图。横坐标为围岩的深度即测试元件中电阻应变片距离孔口的距离，纵坐标为围岩的应变值。应变峰值位置至钻孔处之间的围岩处于松动圈范围内。
[0048]对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0049]此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
【主权项】
1.一种基于分布式电阻应变片测量围岩松动圈的方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤1、根据经验公式估算出测试位置松动圈的范围，再根据估算结果给出的松动圈的范围，选择适长的PVC管，制作加工测试元件，电阻应变片间距粘贴到PVC管的管体表面固定，粘贴方向保持一致，并对每一个电阻应变片进行编号； 步骤2、测试围岩位置的应变值: (21)选定测试巷道围岩位置及方向， (22)施工钻孔，钻孔的深度与测试元件的长度相适应， (23)将测试元件置于钻孔内，电阻应变片的方向朝上，注浆封孔，使测试元件与围岩耦合； (24)调试应变仪，将编号为1的电阻应变片通过导线与应变仪电性连接，测量编号为1的电阻应变片对应的围岩位置的应变值ε1; (25)将编号为2、3、…、η的电阻应变片，按照步骤(24)的测试方法，测得编号为2、3、…、η的电阻应变片对应的围岩位置处的应变值ε2........εη1、εη，记录存储应变值数据； 步骤3、判断围岩位置松动圈的范围:根据步骤3的测试结果，绘制出围岩位置与应变值ε的关系曲线，通过围岩内部不同位置处的应变值的分布特征即差异分析，来判断围岩位置松动圈的范围。2.根据权利要求1所述的一种基于分布式电阻应变片测量围岩松动圈的方法，其特征在于:所述电阻应变片按照间距为3?5cm的距离粘贴到PVC管的管体表面固定。3.根据权利要求1所述的一种基于分布式电阻应变片测量围岩松动圈的方法，其特征在于:步骤3中，判断围岩位置松动圈的范围的标准为:应变值峰值位置至钻孔处之间的围岩处于松动圈范围内。4.根据权利要求1所述的一种基于分布式电阻应变片测量围岩松动圈的方法，其特征在于:所述测试元件包括PVC管(1)、该PVC管(1)沿管身长度方向间距设有若干电阻应变片(2)，所述电阻应变片(2)粘贴固定在PVC管⑴上，所述PVC管⑴沿管身长度方向间距设有若干圆孔，每一电阻应变片(2)边均设有一圆孔(3)，每一电阻应变片(2)与一导线(4)的一端电性连接，所述导线⑷穿过对应圆孔(3)，引出到PVC管⑴的外部。
【专利摘要】本发明涉及一种基于分布式电阻应变片测量围岩松动圈的方法,制作加工测试元件，对PVC管体表面上的电阻应变片进行编号；施工钻孔，把测试元件放置于钻孔中，注浆、封孔，使得测试元件与围岩能够有效耦合。利用应变仪依次测出各个电阻应变片所反映出的围岩应变值，绘制出不同围岩位置与应变值的关系曲线，分析得出应变峰值位置至钻孔处之间的围岩处于松动圈范围内。与现有技术相比,本发明的一种基于分布式电阻应变片测量围岩松动圈的方法，通过电阻应变片测量不同位置处煤岩体的应变来分析松动圈的分布范围，操作方便、快速经济、灵敏度高、测量结果易于数据处理，易于现场的实施。
【IPC分类】E21B49/00, G01B7/16
【公开号】CN105318824
【申请号】CN201510815257
【发明人】赵光明, 程详, 王超, 孟祥瑞, 彭瑞, 董春亮
【申请人】安徽理工大学
【公开日】2016年2月10日
【申请日】2015年11月20日