本发明公开了一种采空区顶底板变形与充填体应力监测一体化装置及方法，装置由测杆和附着在测杆上的监测顶底板位移量的位移监测仪以及监测充填体应力的应力监测仪组成；通过位移监测仪获取采空区顶板及顶底板深部岩层的变形数据；同时，通过附加于主体装置的两个应力监测仪收集充填体垂直应力与水平应力数据；通过这些综合监测数据，为充分了解顶板和充填体相互作用机理、顶板与充填体之间应力与变形关系等提供了可靠的依据。

为了研究顶底板与充填体之间应力与变形关系，以及避免将两者分别监测造成的数据不能有效对应的情况，本发明提出一种在同一位置的监测点既能监测顶底板变形，同时又能监测充填体的应力一体化的装置；同时提出一种利用装置进行监测的方法。为了达到上述目的，本发明采取的技术方案是：一种采空区顶底板变形与充填体应力监测一体化装置，其特征在于，由测杆和附着在测杆上的监测顶底板位移量的位移监测仪以及监测充填体应力的应力监测仪组成；所述的位移监测仪由三个拉线式的位移传感器组成，均安装在下杆体的固定盘上，分别用于顶板变形、顶底板移近量和底板变形的监测，依次由1号传感器、2号传感器、3号传感器进行监测；

煤层开挖使得岩层位移边界约束被释放，同时引起的采空区围岩应力集中将促使顶、底板原有裂隙和结构面的扩展、错动和贯通，甚至产生了新的微裂隙，从而顶板冒落、底板产生变形、位移以及破坏。采空区是矿山的主要灾害源之一，对釆空区稳定性的研究受到矿山的高度重视与学者的广泛关注。

近年来，矸石充填开采技术在煤矿开采中得到了推广，矸石充填体置换煤体后成为支撑上覆岩层和维持稳定的直接主体，随着顶底板对充填体挤压，其承载能力发挥越充分，当上覆岩层压力较大而充填体不能抵抗时，内部产生裂纹并扩张，开始软化。为保证充填开采作业的安全、高效进行，有必要对充填开采工作面顶底板沉降规律及充填体应力进行研究，为固体充填材料设计方案的确定、覆岩变形破裂规律以及充填体质量控制效果的掌握提供有效、可靠的依据，以便合理安排循环作业进度，并及时采取有效的支护措施。

赵同彬，男，教授，博士生导师 [1]。现任山东科技大学能源与矿业工程学院副院长 [2]、冲击地压研究院副院长，山东科技大学力学学科学术带头人，矿山岩石力学与煤岩灾变防控团队负责人。兼任国际岩石力学学会会员，山东省本科力学类专业教育教学指导委员会秘书长，青岛市力学学会副理事长，青岛市安全生产专家组专家，《矿业科学学报》、《山东科技大学学报（自然科学版）》编委。曾获全国煤炭工业生产一线优秀青年科技工作者，全国煤炭青年科技奖，中国煤炭工业协会科技创新人才，青岛市青年科技奖等多项荣誉称号，享受青岛市政府特殊津贴专家。

本发明的有益效果如下：

(1)以三个杆件组成的主体装置为基础，通过位移监测仪获取采空区顶板及顶底板深部岩层的变形数据；变形数据包括顶底板移近量、顶板直接顶的下沉量、顶板基本顶的下沉量和底板的底鼓量；通过附加于主体装置的两个应力监测仪收集充填体垂直应力与水平应力数据；

通过这些综合监测数据，为充分了解顶板和充填体相互作用机理、顶板与充填体之间应力与变形关系等提供了可靠的依据；

(2)本装置同时对充填体垂直应力与水平应力进行监测，并且应力监测点与采空区顶底板变形监测处于同一点上，具有良好的对应性；

(3)装置结构简单、可靠，可适用于不同充填率条件下的顶底板位移与充填体应力监测，并且避免了因充填体不均匀变形导致装置倾斜而无法正常工作的情况。

技术转让，许可，合作所需资金需双方协商，此项技术想尽快落地保定，希望具备此项技术研发的技术方，能够尽快承接此项目。。