品牌名称:泰安市华纳机电设备有限公司
矿用数显式钻孔应力计
矿用数显式钻孔应力计是一种本质安全型井下岩体应力监测设备,专为煤矿井下钻孔内围岩应力测量设计,集成了应力采集、数据处理、本地数显功能,可直接读取岩体应力数值,无需额外配套读数仪,广泛应用于巷道围岩应力监测、采场超前应力预报、冲击地压风险预警等场景。
一、核心结构与设计特点
一体化集成结构整机由感应探头、信号调理模块、数显单元、本安电源四部分组成,外壳采用高强度不锈钢材质,防护等级达 IP67,可抵御井下渗水、粉尘、振动等恶劣环境。数显单元配备高清 LCD 背光屏幕,支持在黑暗环境下清晰读数,屏幕显示内容包括实时应力值、峰值应力、电池电量、报警状态等。
本安型防爆设计防爆等级符合 Exib I Mb 标准,电路内置过流、过压、短路保护模块,采用 DC 3.6V 本安型锂电池供电,无火花产生,可在瓦斯、煤尘爆炸危险区域安全使用。
小巧便携探头直径通常为 28~42mm,适配煤矿井下常规监测钻孔(孔径 42~50mm),长度≤300mm,重量≤1.5kg,单人即可完成井下安装与读数操作。
二、工作原理
主流矿用数显式钻孔应力计采用应变片式压力感应原理,核心工作流程如下:
探头内置高精度应变花,安装时通过膨胀锚固剂与钻孔孔壁紧密贴合;
当围岩发生应力变化时,孔壁挤压探头,应变片产生弹性变形,导致电阻值发生改变;
信号调理模块将电阻变化量转换为电压信号,经滤波、放大、AD 转换后,由内置单片机计算出实时应力值;
计算结果直接显示在 LCD 屏幕上,部分型号支持峰值锁定功能,可记录监测周期内的应力值。
部分高端型号还集成振弦式感应元件,通过测量振弦振动频率变化计算应力,抗电磁干扰能力更强,测量稳定性更高。
三、关键技术参数
| 参数类别 | 典型技术指标 |
|---|---|
| 测量范围 | 0~10MPa / 0~20MPa / 0~30MPa(可选,部分型号支持定制至 50MPa) |
| 测量精度 | ≤±1.5% FS,分辨率 0.01MPa,可捕捉岩体微小应力变化 |
| 显示方式 | LCD 背光数显,支持实时值、峰值、电量显示,单位可切换 MPa/kPa |
| 供电方式 | DC 3.6V 本安型锂电池,续航时间≥6 个月(静态监测模式),低电量自动报警 |
| 工作环境 | 温度:-20℃~+60℃;湿度:≤98% RH(无冷凝);抗冲击:≥1000g(1ms) |
| 安装方式 | 钻孔锚固式,适配孔径 42~50mm,锚固深度 1~10m(根据监测需求调整) |
| 附加功能 | 部分型号支持 RS485 数据输出、超限声光报警、数据存储(可存储≥1 万条历史数据) |
四、安装与操作方法
1. 钻孔准备
在监测点施工垂直或水平钻孔,孔径需比传感器探头直径大 2~5mm,孔深根据监测目的确定(如超前应力监测需深入煤体 5~10m);
清理钻孔内煤岩碎屑,确保孔壁平整,无明显裂隙。
2. 锚固安装
取适量矿用树脂锚固剂,搅拌均匀后涂抹在传感器探头表面;
将探头缓慢推入钻孔预定深度,旋转探头使其与孔壁紧密贴合,静置 10~15 分钟,待锚固剂完全固化。
3. 现场读数
安装完成后,按下数显单元的开机键,屏幕自动点亮并显示实时应力值;
如需记录数据,可直接读取屏幕数值,或通过 RS485 接口导出至电脑;
监测完成后,长按关机键关闭设备,节省电量。
五、核心应用场景
巷道围岩应力监测在掘进巷道两帮或顶板布置应力计,监测围岩应力分布规律,判断支护结构是否合理,指导锚杆锚索支护参数优化。
采场超前应力预报在工作面超前支承压力影响区(通常为工作面前方 10~30m)布置监测孔,实时监测应力变化,预报超前压力峰值位置,提前采取卸压措施。
冲击地压风险预警在冲击地压危险区域,通过监测应力增长速率和峰值,当应力值达到预警阈值时,触发声光报警,提醒作业人员撤离。
回采工作面应力监测在工作面上下顺槽布置应力计,监测采动影响下围岩应力演化规律,预防顺槽变形、底鼓等灾害。
泰安市华纳机电设备有限公司
进入公司首页泰安市华纳机电设备有限公司:煤矿支护检测领域的技术领航者泰安市华纳机电设备有限公司,是专注于煤矿支护检测与矿压观测设备研发、生产的高新技术企业。依托山东科技大学(原山东矿业学院)深厚的矿业工程技术积淀,公司在煤矿支护设备检测领域构建了核心技术优势,以自主创新为引擎,为煤矿安全生产与支柱维修提供专业可靠的设备解决方案,深受全国煤矿企业及支柱维修生产厂家的信赖与赞誉。核心研发成果:引领行业的明星检测设备凭借校企合作的技术优势,公司自主研发的单体液压支柱检测维修系列设备,以精准度高、稳定性强、操作便捷的特点,成为行业...
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