科创中国
一种用于采空区内充填体压缩率的测量装置
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2023-11-13 16:37:40
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：“科创中国”黑龙江科技服务团| 张宇 | 2023-11-20 15:55:58
本发明涉及一种用于采空区内充填体压缩率的测量装置，克服了充填体压缩率测量困难的问题，属于矿山充填开采领域。包括相互连接的组合套管与位移监测装置，所述的组合套管由外管与内管通过高度调节器连接，外管内部放有弹簧用来支撑内管，内管顶部旋有盖板，外管周围放有保护罩，保护罩与外管通过螺纹与底座进行连接，底座内部存在定位装置，便于对采空区内充填体的压缩率进行实时定位分析；所述的位移监测装置由内置在盖板的位移传感器、导线、信号传输装置与信号接收装置组成。本发明结构简单，设计合理，施工方便，造价低，能够有效应用在采空区内充填体的压缩量监测中，结果准确性高，使用效果好，便于推广使用。
本发明属于矿山充填开采领域，特别是涉及采空区内充填体压缩率的测量装置。背景技术，目前，随着煤炭资源的大规模、高强度开采，“三下”(建筑物下、铁路下、地下、水下)煤炭资源成为了一些煤矿区进行煤炭资源回收的仅有资源，“三下”煤炭开采仍然在技术和安全问题上存在着许多问题。同时，随着煤炭资源釆出，矿区周围的环境被大量排弃到地面的煤矸石严重污染。为了有效地回收“三下”煤炭资源并解决因煤炭开采造成的环境破坏问题，煤矸石充填开采技术成为了煤炭资源绿色开采有效方法之一。煤矸石充填开采技术是利用煤矸石作为充填材料，占据煤炭采出后的剩余空间，以限制上部岩层的破坏、弯曲及控制地表的移动。但是，煤矸石是一种散体结构，被填充到采空区后不可能完全起到限制上覆岩层移动的作用。在上覆岩层压力的作用下采空区的煤矸石缓慢压缩下沉，引起岩层同步移动，使其发生破坏、弯曲。特别是在煤矸石充填开采的后期，矸石的压实度对上覆岩层的移动影响较大。因此，为了有效的提高充填效率，减少地表沉陷，研究如何对采空区内充填体压缩率的测量具有重要意义。
在矿山开采过程中，为了保障作业安全和防止地表沉陷，通常会在采空区进行充填操作。充填体压缩率是衡量充填体充实程度和稳定性的重要指标，因此，对充填体压缩率的准确测量至关重要。该测量装置可以用于监测充填体的压缩率，及时发现充填不足或过度充填等问题，为矿山安全生产提供有力保障。
在土木工程和地下工程中，对采空区或基坑等进行充填处理也是常见的工程技术措施。同样，该测量装置可以用于监测充填体的压缩率，评估充填体的承载能力和稳定性，为工程安全提供数据支持。
哈尔滨工程大学（Harbin Engineering University）简称“哈工程”，是中华人民共和国工业和信息化部直属并由工业和信息化部、教育部、黑龙江省、哈尔滨市共建的全国重点大学，世界一流学科建设高校、“211工程”、“985工程优势学科创新平台”，入选高等学校学科创新引智计划、卓越工程师教育培养计划、国家大学生创新性实验计划、国家建设高水平大学公派研究生项目、新工科研究与实践项目、中国政府奖学金来华留学生接收院校、全国首批深化创新创业教育改革示范高校、国家大学生文化素质教育基地、国家创新人才培养示范基地、全国高校实践育人创新创业基地，工业和信息化部高校联盟、CDIO工程教育联盟成员单位、中俄工科大学联盟成员单位，被教育部、总政治部列入“21世纪人才强军计划”。
- 安全生产：在矿山开采过程中，对采空区内充填体的压缩率进行准确测量，可以及时发现充填不足或过度充填等问题，避免因充填不当导致的矿山事故，提高矿山安全生产水平。
- 工程质量和稳定性：通过对充填体压缩率的测量，可以评估充填体的质量和稳定性，确保采空区或基坑等工程的安全性和稳定性，提高工程质量和安全性。
- 节约成本：准确测量充填体压缩率可以避免因充填不足或过度充填导致的成本浪费。如果充填不足，需要重新进行充填操作，增加了成本；如果过度充填，可能会导致地表沉陷等后果，也需要进行额外的修复和处理，同样增加了成本。因此，准确的测量可以节约不必要的成本支出。
技术转让、合同、入股均可，具体资金双方协商，希望尽快落地实现产业化。
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