基于MPU6050的高精度钻孔应力计安装杆设计
2021-07-05朱凯张艳东
电子技术与软件工程 2021年10期
关键词:测量
朱凯 张艳东
(济宁矿业集团有限公司安居煤矿 山东省济宁市 272100)
钻孔应力计是监测矿井巷道岩壁应力大小的测量仪器[1]。在矿井生产过程中,原岩体受力平衡状态被打破,采动应力重新分布,易产生冒顶、片帮等冲击地压重大安全隐患[2,3],为实时准确的掌握采动应力场分布情况,企业通常需要安装多个钻孔应力计综合分析岩体应力。
钻孔应力计主要有2 种类型,应变片式矿用应力计和膨胀枕式矿用应力计。从测量原理看,应变片式矿用应力计测量的应力数据为垂直于电阻应变片方向的力,膨胀枕式矿用应力计测量的应力数据为垂直于油枕方向的力,这两种应力计测量与其主要受力部件垂直方向的应力大小,受地质构造和应力计特点的影响,计算得到应力数据往往存在较大误差[4]。因此,在安装应力计时存在以下几点要求:
(1)将应力计垂直应力方向放置于岩体内,能提高应力值获取的精度。
(2)应力计安装过程中应能前后移动、左右旋转,安装完成后可将安装杆抽出。
(3)应力计安装过程中应能实时了解应力计倾角。
为提高测量准确性,有见一种解决方案,即在应变片式矿用应力计中嵌入三轴加速度传感器,以得到应力计在煤柱中的倾角[5]。其不足之处在于加速度计算倾角需进行积分运算,在调整应力计倾角时,受人为旋转速度的影响,易产生积分误差,并且每个应变片式应力计均带有三轴加速度传感器,其制作工艺复杂,增加了制造成本。……
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