[发明专利]渗流监测器、渗流监测系统及地下水库渗流监测方法

说明书

本发明公开了一种渗流监测器、渗流监测系统及地下水库渗流监测方法，包括监测器壳体、温度传感器、压力传感器、电加热层、传输线束和均布有多个监测点的光纤。本发明公开的渗流监测器、渗流监测系统及地下水库渗流监测方法，可对地下水库的渗流进行有效监测，为地下水库的溃坝事故的超前预测、预警等提供了技术支持。

技术领域

本发明涉及地下水库渗流监测技术领域，尤其涉及一种渗流监测器、渗流监测系统及地下水库渗流监测方法。

背景技术

煤矿地下水库已成为实现煤炭开采水资源保护利用，促进西部矿区煤炭科学开采和生态文明建设的有效技术途径。煤柱坝体是煤矿地下水库的重要组成部分，由区保护煤柱留设形成，在留设过程中受开采和矿震等多种荷载作用，其内部除了原生裂隙存在外，大量次生微裂隙发育。煤矿地下水库建成运行后，煤柱坝体继续受上覆岩层压力、储水空间静水压力等因素综合影响，内部裂隙进一步发育，加速了矿井水向煤柱坝体内部的渗流。含有的钙、镁等离子的矿井水进入煤柱坝体内部，加速煤体水岩作用、化学溶蚀等，导致煤柱坝体应力松弛、长期强度降低，威胁煤矿地下水库的安全运行。因此，实时监测煤柱坝体内矿井水的渗流范围，判断煤柱坝体损破坏位置，对于保障煤矿地下水库安全，预警溃坝事故具有重要意义。

现有技术中缺少对地下水库的渗流进行有效监测的装置。

有鉴于此，提供一种能够对地下水库的渗流进行有效监测的渗流监测器、渗流监测系统及地下水库渗流监测方法成为必要。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能够对地下水库的渗流进行有效监测的渗流监测器、渗流监测系统及地下水库渗流监测方法。

本发明技术方案提供一种渗流监测器，包括监测器壳体、温度传感器、压力传感器、电加热层、传输线束和均布有多个监测点的光纤；

所述监测器壳体包括依次连接的壳体头端、壳体主体和壳体尾端；

所述壳体头端中具有安装端凹腔，所述压力传感器安装在所述安装端凹腔中，所述壳体头端的端面上具有与所述安装端凹腔连通的安装端通孔；

所述壳体主体中具有主体安装腔，所述温度传感器安装在所述主体安装腔中，所述压力传感器的监测端与所述壳体头端的端面之间具有容水腔，所述壳体头端的端面上具有与所述容水腔连通的安装端通孔；

所述电加热层包覆在所述温度传感器上，所述光纤缠绕在所述电加热层上；

在所述光纤的外侧还包覆有绝缘保护层，在所述绝缘保护层与所述主体安装腔的腔壁之间形成有水流通道，所述水流通道的通道进水口形成在所述壳体主体与所述壳体头端之间，所述水流通道的通道出水口形成在所述壳体主体与所述壳体尾端之间；

所述传输线束连接在所述壳体尾端上，所述温度传感器、所述压力传感器、所述电加热层和所述光纤分别与所述传输线束连接。

在其中一项可选技术方案中，所述电加热层为均匀缠绕在所述温度传感器上的电热线。

在其中一项可选技术方案中，所述电热线为硅橡胶电热线。

在其中一项可选技术方案中，所述电加热层具有监测起始位置和监测终止位置；

所述监测起始位置处于所述通道进水口与所述监测终止位置之间，所述监测终止位置处于所述监测起始位置与所述通道出水口之间；

所述光纤在所述监测起始位置和监测终止位置之间的部分均匀缠绕在所述电加热层上。

在其中一项可选技术方案中，所述水流通道为环绕着所述绝缘保护层一圈布置的环形通道；

所述壳体头端与所述壳体主体之间沿着圆周方向间隔地布置有多个所述通道进水口，所述壳体尾端与所述壳体主体之间沿着圆周方向间隔地布置有多个所述通道出水口。