檢測礦山壓力顯現的儀器。用於地下開採，為支護設計、支護質量監控、頂板來壓預報和衝擊地壓防治等提供科學依據。礦壓顯現參數主要有頂 底板移近量、移近速度、支架載荷及煤岩體聲發射頻度 和能率等。相應的檢測儀有測桿、頂板動態儀、支柱測 力計、支護液壓壓力計、聲發射監測儀以及多參數計算機遠距離監測系統。
基本介紹
- 中文名：礦壓檢測儀表
- 外文名：rock pressure detecting instrument
- 學科：礦山工程
- 檢測儀器：測桿、頂板動態儀等
- 套用：地下開採
- 定義：檢測礦山壓力顯現的儀器
測桿,頂板動態儀,支柱測力計,支護液壓壓力計,聲發射監測儀,套用情況,
測桿
由套管3、可在管內移動的管狀測尺(活 桿)1和彈簧2等組成如圖1所示，能測頂底板間距 離，用於測量頂底板移近量。量程1～3m，精度1%FS (滿刻度)，分辨力 (分辨能力)1mm。
頂板動態儀
一種具有高分辨力能反映頂板動態的位移計，量程100～200mm，精度1%FS，分辨力可達0.01mm。使用時安設在頂底板之間，定時讀數，用以測量頂底板移近量和移動速度。有機械式和電測式兩種，其外觀如圖2、3所示。
80年代初，中國學者研製成功KY—82型頂板動態儀，安設在工作面煤壁前方順槽中，由多點頂底板移 近速度的變化曲線預報工作面頂板來壓，取得成功。該 儀器和預報方法在中國煤礦獲得推廣套用。
支柱測力計
放在支柱上或支柱下測量支柱載荷 的儀器。主要有機械式、液壓式、鋼弦式三種，其中機 械式已被淘汰。
液壓測力計 由帶活塞的油缸和指針式壓力表組 成。載荷作用於活塞，轉換為油壓，由壓力表指示：
W=KP
式中W為載荷;P為壓力;K為轉換係數。
液壓測力計的精度和穩定度取決於壓力表。鋼弦測力計由鋼弦壓力盒和鋼弦頻率計組成。 鋼弦壓力盒的結構如圖4所示，載荷W使膜撓曲，兩鋼弦柱張緊鋼弦，使其固有振動基頻f升高，用鋼弦頻率計通過磁頭激發弦振動並測定頻率。實驗求出W與f的對應關係—率定表。使用時，測出頻率，推算載荷。
鋼弦測力計的主要優點是防水、堅固耐用、性能穩定、輸出為頻率信號，是一種適於礦用的遙測載荷感測 器。
支護液壓壓力計
主要有單體液壓支柱液壓壓力 計及綜采液壓支架液壓壓力計兩種。
單體液壓支柱液壓壓力計 安裝在支柱三用閥 上，測量柱內乳化液壓力的儀表。主要產品有增壓式壓 力計，使用時，以手柄增壓，液體頂開三用閥里的鋼球， 使柱內外液體連通，壓力表即指示柱內乳化液的壓力。
綜采液壓支架液壓壓力計 測量支架高壓腔乳化液壓力，有指針式壓力表、彈簧式壓力計、以及鋼弦式 壓力計等。鋼弦式液壓壓力感測器由於具有鋼弦式傳 感器的共同優點，已被中國用於綜采支架工況計算機監測系統，取得良好效果。
聲發射監測儀
監測煤岩體聲發射頻度、能率等 參數的儀器，主要用於評價煤岩體的應力狀態，預報發 生衝擊地壓的危險程度。煤岩體在突然崩壞前的高應 力狀態下，內部微裂隙擴展發出的脈衝聲波，頻率 10～10Hz，稱為聲發射，又稱地音。監測儀採用壓電 式或動圈式感測器，將地音轉變為電信號，經電子線路 放大、處理、按閾值判別是否為一次聲發射以及是否為 大事件。單位時間的聲發射次數即頻度，單位時間內的大事件即為大事件頻度，由電壓幅度平方累計單位時 間內的相對能量即能率。通常以1min作為時間單位。 攜帶型監測儀可由人攜帶進行機動觀測，聲發射監測 系統則可在地面不間斷地監測、存貯數據。還有一種監 測系統，直接將拾音器輸出的電信號經電纜傳送到地 面，由微機系統進行處理，較前者增加了頻譜分析和震 源定位等功能。這些地音監測儀是防治衝擊地壓的重 要手段。
套用情況
礦壓檢測儀表在20世紀隨著計算機的普及有了長足的進步，出現了頂板支護、地音等計算機監測系 統。同時，簡單可靠的機械式頂板動態儀、支柱、支架 壓力計也得到推廣套用，成為這方面的主要設備。
