矿压监测的常用仪器

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1、矿山压力监测与预报资源与环境工程学院主讲：宁建国第二章矿压监测的常用仪器2.1矿山压力监测仪器的分类2.2矿山压力监测仪器的用途与性能指标2.3位移监测仪器的用途与性能指标2.1矿山压力监测仪器的分类矿山压力监测仪器按其工作原理，大致可分为以下几大类：（1）机械式（2）液压仪（3）电磁式（4）声学式机械式测试仪器的原理是基于机械传动学原理。利用金属构件受力后产生弹性变形，并通过传动系统放大，由计数装置将数值显示出来。这种仪器是以杠杆、弹簧、齿轮、量具（游标卡尺、百分尺、千分表）等为基本元件制造的。液压仪是利用液体不可压缩和各向均匀传递压力的原理制造的。电磁式测试仪器是根据电磁学的

2、原理设计的。这些仪器将被测参数如应力、应变、位移、流量等转换成电量，以便用电测的方法来测量电量。声学式仪器测试技术的实质是在被测物体中（岩体、混凝土等），利用声波或超声波的传播速度、相位、振幅、频率等的变化规律取得数据或图像，再通过计算或按事先标定的曲线求得所需的物理参数，通称声波探测法。它属于非破损监测技术的一种2.2.1金属支柱载荷监测仪器主要有机械式（AD5-45型）测力计、液压式（HC型）测力计等。现场应用较广泛的是钢弦（GH型）测力计。下面对钢弦式测力计作适当介绍。①钢弦测力计用途钢弦测力计主要是GH系列双线圈自激型钢弦压力盒与GSJ-1型频率计（或DK-1、2型遥测仪

3、）配套使用的安全火花型传感器。2.2矿山压力监测仪器的用途与性能指标名称型号规格主要用途配套接收仪表名称压力盒GH-500～490×103单体支柱GSJ-1型频率计DK-1、DK-2遥测仪压力盒GH-250～245×103巷道支架GSJ-1型频率计DK-1、DK-2遥测仪压力盒GH-100～98×103巷道支架、井壁GSJ-1型频率计DK-1、DK-2遥测仪压力盒DGH-6000～5880外注式单体液压支柱GSJ-1型频率计DK-1、DK-2遥测仪压力盒ZGH-6000～5880综采液压支架GSJ-1型频率计DK-1、DK-2遥测仪GH系列钢弦压力盒②原理及结构当支柱压力P通过导

4、向球面覆盖1作用于工作膜3时，工作膜受力挠曲，两钢弦柱4张紧钢弦5，使弦的振动频率f升高，P越大则f越高。由频率计显示振弦的频率f，再从P-f标定曲线中查得P值。1-球面盖；2-橡胶垫；3-工作膜；4-钢弦柱；5-钢弦；6-激发磁头；7-感应磁头；8-后盖；9-电缆插头；10-护罩；11-磁头板③GSJ-1型频率计GSJ-1型数字频率计是钢弦式压力盒的数字转换器，借此可以算出压力盒的压力。随着压力监测要求的提高，可用DK-1、DK-2型矿压遥测仪进行多点有效巡测，并通过矿井电话电缆送至地面接收机，由地面微机处理测得的支柱压力数据。现在已经研制成功并应用红外传输等便携式仪表。2.2

5、.2液压支架（柱）载荷监测仪器（1）SY-40B微表式单体液压支柱工作阻力检测仪①用途该仪器用于检测单体液压支柱初撑力及工作阻力，是单体液压支护工作面支护质量监测的主要仪器。具有体积小、便于操作（压杆式）、精度高等特点。②原理与结构该测力仪由阀体、锁紧装置、压力表及增压装置（SY-40B型）等组成。压力表显示读数。测压时，压下压杆打开三用阀的单向阀，高压液体流入测压仪，压力表即显示压力值，测压后，将压杆复位，支柱单向阀重新关闭，取下测力计，完成测试过程。（2）圆图自记仪及其数据处理系统①用途圆图自记仪主要用于测量和记录液压支架及各种设备的液体压力。圆图自记仪数据计算机处理系统主要

6、将记录仪记录的数据信息通过计算机，绘出直观的受力分析图。这是综采液压支架支护质量监测的主要仪器。②原理与结构当记录笔在记录所指示压力值的同时记录纸在圆图方向指示时间值。同时，任一时刻的压力值亦可在标尺上直接读出。圆图压力记录仪工作原理如图所示。1、2、3-杠杆；4—弹簧管；5—记录笔；A、B-拉杆③数据处理圆图自记仪数据计算处理系统主要由数字化仪、IBM-PC系列机及兼容机等组成。利用计算机图形处理设备，先将综采圆图自记仪记录的压力-时间曲线圆图纸平放在数字化仪上；通过扫描笔将圆图纸上的压力-时间曲线上的特征点，扫描进入计算机处理系统；处理系统对扫描信息进行数学、力学统计分析，最

7、终输出直角坐标系下的支柱受力状态图。（3）KJ216综采支架压力计算机监测系统①用途它是一种适用于煤矿高产高效工作面综采支架压力参数进行远距离监测的分布式在线监测系统。②系统结构井下部分包括：工作面压力分机、通讯分机、本安电源、通讯电缆等，工作面内可连接1—46个压力分机，分机之间有专用电缆串联至通讯分机，通讯分机的输出数据信号通过电话通讯线路发送至井上。井上部分包括：接收机、计算机、打印机等。接收机内置数据收发单元完成数据存储和与PC计算机的数据通讯，接收机输出信号与PC计算机