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公开(公告)号:CN119374767A
公开(公告)日:2025-01-28
申请号:CN202411374664.4
申请日:2024-09-29
Applicant: 西安科技大学
IPC: G01L1/24
Abstract: 本发明提供了一种围岩透明应力场光纤锚索测试装置及方法,具体涉及矿井开采安全测试领域,所述装置包括:锚固组件、密封部件、光纤传感器、固定保护部件;锚固组件固定在围岩内部;密封部件为管状的封闭式结构,密封部件紧密贴合在锚固组件的外壁;光纤传感器贯穿设置于锚固组件内部,光纤传感器包括分布式光纤和光纤光栅,分布式光纤沿锚固组件外壁螺旋缠绕环向布设,绕至锚固组件的锚固段末端时折叠放置进锚固组件的内部;光纤光栅径向布设于锚固组件的内部;固定保护部件分别紧贴设置在锚固组件外壁的锚固段和外露段,固定保护部件中间夹置密封部件;可以大范围精确地测试围岩应力场,解决现有技术中测试围岩应力时灵敏度低、误差较大以及测试范围有限的问题。
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公开(公告)号:CN109990724B
公开(公告)日:2024-07-12
申请号:CN201910144086.8
申请日:2019-02-27
Applicant: 西安科技大学
IPC: G01B11/16
Abstract: 本发明涉及物理模型试验技术领域,具体公开了一种基于分布式光纤传感器的预应力加载实验装置、系统及方法,实验装置包括支架、固定安装在支架上的第一固线夹和第二固线夹、固定安装在支架上的第一定滑轮和第二定滑轮以及用于施加预应力的第一动滑轮和第二动滑轮;系统包括实验装置以及光频域分析仪和计算机,光频域分析仪与光纤的两端连接,计算机与光频域分析仪连接,用于分析测量后的光信号。本发明的实验装置通过在第一动滑轮和第二动滑轮上悬挂砝码对光纤施加预先拉应力而使光纤产生拉应变,有效的模拟了地层变形检测中分布式光纤传感器在拉力作用下的物理特性,实现地层受压时的压应变值检测,从而得到更精确的分析结果。
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公开(公告)号:CN117705354A
公开(公告)日:2024-03-15
申请号:CN202311629387.2
申请日:2023-11-30
Applicant: 中煤能源研究院有限责任公司 , 西安科技大学
Abstract: 本发明公开了基于DAS光纤监测技术的堵塞监测系统,包括第一注浆管,第一注浆管一端连接有储浆桶,另一端连接有高压软管,高压软管连接有第二注浆管,第二注浆管与井下填充区连接,第二注浆管外壁沿轴向设有分布式声波传感器,分布式声波传感器通过导线依次连接有DAS解调仪与中央处理器;第一注浆管上设有注浆泵。本发明还公开了堵塞监测的方法,包括以下步骤:S1、使用传感器采集振动信号,将信号传输至DAS解调仪;S2、解调仪计算相位改变量,传输至中央处理器;S3、处理器计算应变率与相位影响值,得出信号瀑布定位图;处理器计算浆体流速,定位堵塞位置。本发明堵塞监测系统及监测方法,解决了传统管道堵塞监测不能及时发现堵塞的问题。
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公开(公告)号:CN117705353A
公开(公告)日:2024-03-15
申请号:CN202311624874.X
申请日:2023-11-30
Applicant: 中煤能源研究院有限责任公司 , 西安科技大学
Abstract: 本发明公开了基于光纤光栅传感的长距离泵送管道堵塞状态识别方法,具体包括如下步骤:步骤1,布设FBG应变传感器,获取测量矸石泵送工作状态下的波长值λB;步骤2,根据λB求光纤布拉格光栅反射光波波长变化值ΔλB,并将ΔλB转化为轴向应变的变化量Δεa;步骤3,将步骤2得到的轴向应变的变化量Δεa对时间求二次导转化为应变加速度值ε″a(t);步骤4,利用步骤3得到的应变加速度值ε″a(t)对管道横截面堵塞程度按照堵塞等级进行划分。本发明将直接测量长距离矸石泵送管道堵塞状态的应变转换为间接测量,提高了管道堵塞状态识别结果的准确性。
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公开(公告)号:CN113985482B
公开(公告)日:2023-11-03
申请号:CN202111262256.6
申请日:2021-10-28
Applicant: 西安科技大学
Abstract: 本发明涉及矿震震源定位技术领域,公开了基于煤矿井下通讯光缆的矿震震源定位方法,包括以下步骤:采用矿井下通讯光缆为载体,在地面上将通讯光缆的一端与激光器连接,将通讯光缆的另一端与波分复用器连接,波分复用器的一端连接有偏振测量仪;通过控制激光器对通讯光缆发出具有偏振态的光信号,通讯光缆另一端的偏振测量仪对接收到的光信号进行解调,以获得通讯光缆上所有测点的第一斯托克斯参量s1的峰值Δs1max。本发明利用光纤偏振信息进行传感,创新性的利用煤矿井下既有的矿用通讯光缆替代价格昂贵、铺设困难的专用的应变传感光缆,可以有效解决煤矿现有微震监测系统布置位置单一、传感器覆盖范围小、监测范围有限等问题。
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公开(公告)号:CN113719319B
公开(公告)日:2023-06-30
申请号:CN202110988607.5
申请日:2021-08-26
Applicant: 西安科技大学
Abstract: 本发明涉及一种智能挡矸网防护方法、系统及装置,该方法包括:在煤炭开采过程中,通过光纤解调仪的输入端实时接收来自应变感测光纤光信号输出端的第二光信号;根据该第二光信号实时监测网格形状的挡矸网上每个初始坐标点受到的应变值;根据每个初始坐标点受到的应变值确定该初始坐标点的弯曲半径;根据每个初始坐标点受到的应变值、每个初始坐标点的弯曲半径和该应变感测光纤的弹性模量,确定该挡矸网受到飞矸冲击力时的受力大小、受力方向和形变面积,以对该挡矸网进行防护。能够通过应变感测光纤直接监测飞矸对挡矸网的冲击力大小和方向,以及挡矸网在飞矸冲击时产生的形变,从而对挡矸网局部位置进行补强,增加挡矸效果。
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公开(公告)号:CN116104501A
公开(公告)日:2023-05-12
申请号:CN202211677775.3
申请日:2022-12-26
Applicant: 西安科技大学
Abstract: 本发明提供一种大跨度巷道异步掘进方法及关键参数确定方法,涉及煤炭开采技术领域,包括:步骤一、一次掘锚工序;步骤二、异步连采工序;本发明还提供了一种大跨度巷道异步掘进关键参数确定方法,包括:一次掘锚工序施工宽度2b′根据该工序所需的现有设备尺寸进行计算;建立顶板力学模型,利用拉破坏准则作为判定条件来求出掘进空顶区长度2a′的表达式,并利用该表达式计算出极限长度2a′;通过FLAC数值模拟计算不同滞后距离下巷道围岩塑性区分布、垂直位移分布、垂直应力分布状况,选取垂直位移计垂直应力最小时,作为选取滞后距离L的条件。本发明能够实现一次成巷且能够确定其关键参数,以便于施工顺利进行。
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公开(公告)号:CN110987765B
公开(公告)日:2022-10-11
申请号:CN201911382409.3
申请日:2019-12-28
Applicant: 西安科技大学
Abstract: 本发明涉及岩体形变测量技术领域,尤其涉及一种基于三维数字散斑的岩体细观裂隙测试方法。根据拟研究对象的工作面地质条件,搭建散体物理模型;在模型表面制作散斑点,将数码摄像装置的拍摄方向与模型保持垂直;数码摄像装置采集不同推进距离下的模型图像,并利用图像处理装置对图像进行处理,获取不同推进距离下不同测线位置的位移量、应变值,实现细观裂隙的定位、裂隙张开度和裂隙发育长度的确定。本发明的岩体细观裂隙测试方法,可定量描述上覆岩层细观裂隙的产生及其发育,该方法既能有效地检测细观裂隙,又能达到较高的测量精度,将岩石变形可视化为细观尺度,为岩体破坏规律和岩层发育规律等的研究提供有效的技术和数据支持。
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公开(公告)号:CN113985482A
公开(公告)日:2022-01-28
申请号:CN202111262256.6
申请日:2021-10-28
Applicant: 西安科技大学
Abstract: 本发明涉及矿震震源定位技术领域,公开了基于煤矿井下通讯光缆的矿震震源定位方法,包括以下步骤:采用矿井下通讯光缆为载体,在地面上将通讯光缆的一端与激光器连接,将通讯光缆的另一端与波分复用器连接,波分复用器的一端连接有偏振测量仪;通过控制激光器对通讯光缆发出具有偏振态的光信号,通讯光缆另一端的偏振测量仪对接收到的光信号进行解调,以获得通讯光缆上所有测点的第一斯托克斯参量s1的峰值Δs1max。本发明利用光纤偏振信息进行传感,创新性的利用煤矿井下既有的矿用通讯光缆替代价格昂贵、铺设困难的专用的应变传感光缆,可以有效解决煤矿现有微震监测系统布置位置单一、传感器覆盖范围小、监测范围有限等问题。
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公开(公告)号:CN113719319A
公开(公告)日:2021-11-30
申请号:CN202110988607.5
申请日:2021-08-26
Applicant: 西安科技大学
Abstract: 本发明涉及一种智能挡矸网防护方法、系统及装置,该方法包括:在煤炭开采过程中,通过光纤解调仪的输入端实时接收来自应变感测光纤光信号输出端的第二光信号;根据该第二光信号实时监测网格形状的挡矸网上每个初始坐标点受到的应变值;根据每个初始坐标点受到的应变值确定该初始坐标点的弯曲半径;根据每个初始坐标点受到的应变值、每个初始坐标点的弯曲半径和该应变感测光纤的弹性模量,确定该挡矸网受到飞矸冲击力时的受力大小、受力方向和形变面积,以对该挡矸网进行防护。能够通过应变感测光纤直接监测飞矸对挡矸网的冲击力大小和方向,以及挡矸网在飞矸冲击时产生的形变,从而对挡矸网局部位置进行补强,增加挡矸效果。
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