本发明涉及矿山开采，尤其是涉及一种用于矿山开采的充填体与顶板空隙监测与填充系统及方法。
背景技术：
1、充填采矿法是一种矿业开采方法，其核心特点是随着矿石的回采，及时用充填料对采空区进行充填。这种方法的目的是多方面的：首先，充填可以支撑采空区的两侧岩石，防止因地压增大导致的岩层变形和垮落；其次，通过充填可以控制地表移动，保护地表建筑和环境，特别是对于地表需要保护的情况，如城市下方的矿产资源开采；再者，充填还能为继续的开采活动提供一个安全的作业环境，比如为后续的分层回采提供一个稳定的底板。
2、矿山充填式开采的优势在于能够最大限度地回收矿产资源，保护地下、地表环境。随着充填材料、充填工艺、管道输送装备和技术的不断进步，充填采矿法在有色金属矿山和贵重金属矿山得到了广泛应用。此外，随着充填成本的不断降低和矿产品价格的持续走高，充填法应用比重也越来越大。
3、充填开采后，以下情况可能导致充填体与顶板之间形成空隙：
4、(1)若充填材料的性质不佳，例如流动性差、压实性不足，或者存在颗粒不均匀等问题，那么充填体会发生收缩，从而充填体与顶板之间就可能会形成空隙；
5、(2)充填工艺不当，例如充填速度过快、充填压力不足等都会导致在充填后，充填体发生收缩，从而充填体与顶板之间形成空隙；
6、充填体与顶板之间形成空隙后，会导致顶板实际上未受到有效支撑而发生垮塌，对顶板的稳定性产生造成严重影响，现有技术中，在充填完毕后，一方面很难定位充填体与顶板之间形成的空隙，另一方面，也难以向充填体与顶板之间形成的空隙内注入膏体进行填充，而这些空隙可能成为应力集中的区域，增加了顶板岩石破裂和冒顶事故的可能性。
技术实现思路
1、有鉴于此，有必要提供一种用于矿山开采的充填体与顶板空隙监测与填充系统及方法，用以解决在充填完毕后，一方面很难定位充填体与顶板之间形成的空隙，另一方面，也难以向充填体与顶板之间形成的空隙内注入膏体进行填充，而这些空隙可能成为应力集中的区域，增加了顶板岩石破裂和冒顶事故的可能性。
2、为了实现上述目的，本发明提供了用于矿山开采的充填体与顶板空隙监测与填充系统，其特征在于，包括：
3、监测机构，所述监测机构包括若干个测压组件及监测主机，各个所述测压组件均包括固定板、压敏电阻、承压块及第一密封膜，所述固定板用于固定于顶板的下端面上的安装孔内，所述压敏电阻的一端与所述固定板固定连接，所述压敏电阻的另一端与所述承压块固定连接，所述承压块的下端伸出安装孔外，所述第一密封膜粘贴于所述安装孔外、以对所述安装孔进行密封，所述第一密封膜包覆于所述承压块外，所述监测主机与各个所述测压组件的压敏电阻均电连接；以及，
4、料浆补注机构，所述料浆补注机构包括补注总管、若干个补注支管及补注驱动件，所述补注总管固定于所述顶板的下端面上，各个所述补注支管的一端均与所述补注总管连通，各个所述补注支管的另一端分别设置于对应的测压组件的预设距离范围内，各个所述补注支管上均设置有补注阀，所述补注驱动件与所述补注总管连通，并用于向所述补注总管内注入混凝土。
5、在一些实施例中，各个所述测压组件均还包括第一导线集束，所述第一导线集束的一端与所述压敏电阻电连接，所述第一导线集束的另一端与所述监测主机电连接。
6、在一些实施例中，所述承压块为可收缩承压块。
7、在一些实施例中，所述料浆补注机构还包括若干个固定杆，各个所述固定杆的一端均用于固定于所述顶板，各个所述固定杆的另一端均与所述补注总管固定连接。
8、在一些实施例中，所述固定杆的一端固定有固定块，所述固定块与所述顶板固定连接。
9、在一些实施例中，所述固定块经由若干个固定铆钉与所述顶板固定连接。
10、在一些实施例中，所述补注驱动件包括补注罐及补注泵，所述补注罐内用于配制混凝土，所述补注泵的进口与所述补注罐的出口连通，所述补注泵的出口与所述补注总管连通。
11、在一些实施例中，所述补注泵的出口设置有排出阀。
12、在一些实施例中，所述监测主机与各个所述补注阀均电连接。
13、本发明还提供了一种用于矿山开采的充填体与顶板空隙监测与填充方法，适用于所述的用于矿山开采的充填体与顶板空隙监测与填充系统，包括如下步骤：
14、s1、在待充填的采空区的顶板上按一定距离钻出若干个安装孔；
15、s2、在固定板上涂满免钉胶，再将固定板涂胶的一面贴合在安装孔的内顶面上，再将第一密封膜粘贴于所述安装孔外，从而完成一个测压组件的安装，然后对所有的安装孔均安装一个测压组件，再将所有测压组件与监测主机电连接；
16、s3、将补注总管固定在采空区的顶板上，并使各个补注支管正好位于对应的测压组件的预设距离范围内；
17、s4、根据矿山充填搅拌站砂浆配比要求，制作合适的充填膏体，通过充填装置将充填膏体注入采空区，使采空区被充填膏体填满，形成填充体；
18、s5、后续通过监测主机监测各个测压组件的压敏电阻测得的压力值，当某一测压组件的压敏电阻测得的压力值低于预设压力值时，表明该测压组件的位置处出现了填充体收缩，填充体与顶板之间形成了空隙，此时，开启对应位置处的补注阀，然后通过补注驱动件向补注总管内注入混凝土，混凝土经由补注总管进入开启的补注阀，再注入到填充体与顶板之间形成的空隙内，对空隙对填充，从而增强顶板的稳定性。
19、与现有技术相比，本发明提出的技术方案的有益效果是：通过在填充采空区之前，在采空区的顶板上布置若干个测压组件及料浆补注机构，通过测压组件测量顶板与填充体之间的压力，当压力降低时，表明填充体出现了收缩，填充体与顶板之间会产生空隙，然后通过料浆补注机构对空隙进行混凝土充填，可以增强顶板的稳定性。本技术方案通过在填充采空区之前在采空区的顶板上布置若干个测压组件，解决了充填体与顶板之间形成的空隙难以定位的技术问题，同时，通过在填充采空区之前在采空区的顶板上布置料浆补注机构，解决了充填体与顶板之间形成的空隙难以进行膏体填充的技术问题。
1.一种用于矿山开采的充填体与顶板空隙监测与填充系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的用于矿山开采的充填体与顶板空隙监测与填充系统，其特征在于，各个所述测压组件均还包括第一导线集束，所述第一导线集束的一端与所述压敏电阻电连接，所述第一导线集束的另一端与所述监测主机电连接。
3.根据权利要求1所述的用于矿山开采的充填体与顶板空隙监测与填充系统，其特征在于，所述承压块为可收缩承压块。
4.根据权利要求1所述的用于矿山开采的充填体与顶板空隙监测与填充系统，其特征在于，所述料浆补注机构还包括若干个固定杆，各个所述固定杆的一端均用于固定于所述顶板，各个所述固定杆的另一端均与所述补注总管固定连接。
5.根据权利要求4所述的用于矿山开采的充填体与顶板空隙监测与填充系统，其特征在于，所述固定杆的一端固定有固定块，所述固定块与所述顶板固定连接。
6.根据权利要求5所述的用于矿山开采的充填体与顶板空隙监测与填充系统，其特征在于，所述固定块经由若干个固定铆钉与所述顶板固定连接。
7.根据权利要求1所述的用于矿山开采的充填体与顶板空隙监测与填充系统，其特征在于，所述补注驱动件包括补注罐及补注泵，所述补注罐内用于配制混凝土，所述补注泵的进口与所述补注罐的出口连通，所述补注泵的出口与所述补注总管连通。
8.根据权利要求7所述的用于矿山开采的充填体与顶板空隙监测与填充系统，其特征在于，所述补注泵的出口设置有排出阀。
9.根据权利要求1所述的用于矿山开采的充填体与顶板空隙监测与填充系统，其特征在于，所述监测主机与各个所述补注阀均电连接。
10.一种用于矿山开采的充填体与顶板空隙监测与填充方法，适用于如权利要求1-9中任意一项所述的用于矿山开采的充填体与顶板空隙监测与填充系统，其特征在于，包括如下步骤：
