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一种监测巷道围岩顶板位移的装置及监测方法


技术摘要:
本发明公开了一种监测巷道围岩位移量的装置及监测方法,除最下方空心连杆外,其余连杆内外壁均有螺纹,双直齿轮用直杆固定,履带紧铺于直杆上,每个空心连杆与下方连杆通过螺纹连接,摇动手摇把带动履带,直杆转动齿轮从而带动连杆依次上升;连杆到达顶部时,弱磁性磁  全部
背景技术:
煤矿开采行业近年来正以较高的发展速度稳步发展,为我国源源不断地提供着大 量的煤炭资源。煤矿开采过程中最重要的就是效率和安全。顶板事故是煤矿事故中最常见 的事故,特别是局部冒顶事故,对煤矿开采的危害极大,因此掌握顶板位移量是煤矿开采的 重点监测对象,当前煤矿顶板所采用监测设备主要是DW系列多点位移计,主要由基点锚头、 测绳、套盘及内外测筒组成,目前这种多点位移计主要依靠人工读数,读数误差大,容易受 巷道黑暗环境的影响。为此,基于矿用多点位移计,在实际开采过程中,设计一种便于携带、 测量顶板位移量精确的装置是十分必要的,是保证煤矿开采安全的必要措施。
技术实现要素:
本发明提出一种监测巷道围岩顶板位移的装置及监测方法,该装置采用光程计算 距离,可以计算DW系列多点位移计不同基点锚头所对应的顶板位移,该装置具有体积小、精 度高、单人可操作等特点,操作简单且易于读取。 为实现上述目的,本发明提供如下技术方案: 一种监测巷道围岩顶板位移的装置及监测方法,其中,所述弱磁性磁铁固定在所 述若干空心连杆最上方连杆一侧,所述平面镜固定在所述弱磁性磁铁背部,所述电池仓固 定在所述若干空心连杆最下方连杆内部左侧,除所述若干空心连杆最下方连杆外,其余所 述若干空心连杆内外壁为螺纹状结构,所述双直齿轮通过所述直杆连接固定于所述若干空 心连杆内,每一节所述连杆上固定两个所述齿轮,所述履带紧铺与所述直杆上,所述履带一 端固定于最下方所述双直齿轮上,另一端缠绕于收线盒内,所述双动开关固定在所述电池 仓附近,所述激光源与所述双动开关相连,所述光电子原件与所述激光源相连并接收所述 平面镜反射回来的激光,所述转换单元一侧连接所述光电子原件,另一侧连接所述显示单 元,所述手摇把固定在所述若干空心连杆最下方连杆一侧,所述可收缩卡扣固定在所述手 摇把上方,通过手摇把带动履带从而转动齿轮,所述若干空心连杆通过自身螺纹旋转依次 缓慢上升。所述防爆仓置于所述若干空心连杆最下方连杆内部。若顶板内位移发生变化,所 述多点位移计基点锚头发生不同程度的下降,通过摇动所述手摇把带动所述齿轮旋转,带 有螺纹状的所述若干空心连杆依次上升,当所述弱磁性磁铁吸附于所述多点位移计基点锚 头,按下所述双动开关,发射所述激光源,所述光电子原件接收并处理反射回来的激光,所 述转换单元将所述光电子原件传递的模拟信号转化为数字信号,所述显示单元将所述数字 信号显示,此时继续摇动所述手摇把直至所述多点位移计套盘,重复上述操作,测得两次结 果之差即为所述顶板位移量。 本发明涉及一种监测巷道围岩顶板位移的装置及监测方法,其中所述光电子原 3 CN 111551121 A 说 明 书 2/3 页 件、所述转换单元、所述显示单元等用细导线相连。 本发明涉及一种监测巷道围岩顶板位移的装置及监测方法,其中所述若干空心连 杆数目为4-5个,所述若干空心连杆通过内外壁螺纹相互契合且可上下移动。 本发明涉及一种监测巷道围岩顶板位移的装置及监测方法,其中所述可伸缩卡扣 固定在所述手摇把上方,用于当所述装置不能完全伸出时固定住所述若干空心连杆。 本发明涉及一种监测巷道围岩顶板位移的装置及监测方法,其中所述齿轮可以双 向旋转,用于伸缩所述若干空心连杆。 本发明涉及一种监测巷道围岩顶板位移的装置及监测方法,其中所述履带紧铺与 所述若干双齿轮之间直杆上。 本发明涉及一种监测巷道围岩顶板位移的装置及监测方法,其中所述转换单元内 含A/D转换器,用于接收所述光电子原件传递的模拟信号并将其转换为数字信号。 本发明涉及一种监测巷道围岩顶板位移的装置及监测方法,优选地,其中所述光 电子原件为光敏电阻。 本发明涉及一种监测巷道围岩顶板位移的装置及监测方法,优选地,其中所述若 干空心连杆最下方连杆材质为有机玻璃,其余所述若干空心连杆材质为质量较轻的铝。 本发明涉及一种监测巷道围岩顶板位移的装置及监测方法,优选地,其中所述弱 磁性磁铁及防爆仓厚度较薄且不足1cm。 本发明涉及一种监测巷道围岩顶板位移的装置及监测方法,优选地,其中所述防 爆仓为玻璃材质。 本发明涉及一种监测巷道围岩顶板位移的装置及监测方法,优选地,其中所述若 干空心连杆最上方连杆内径不大于煤矿巷道顶板钻孔内径。 本发明涉及一种监测巷道围岩顶板位移的装置及监测方法,优选地,其中所述若 干空心连杆每节杆长约0.8-1m。 本发明的有益效果: 弱磁性磁铁的存在使得触碰多点位移计的基点锚头位置准确。手摇把带动履带从 而转动齿轮,实现了手动伸缩杆,使操作更加方便。激光测距使得测量结果更加准确,最大 限度的防止了外界因素的干扰。 附图说明 下面结合附图对本发明作进一步的说明: 图1是本发明在巷道中应用的结构示意图。 图2是本发明侧视图。 图3是本发明中手摇把、齿轮及连杆结构示意图。 图4是本发明中履带及齿轮的结构示意图。 附图标记说明:1-弱磁性磁铁;2-平面镜;3-若干空心连杆;4-齿轮;5-手摇把;6- 双动开关;7-电池仓;8-激光源;9-防爆仓;10-光电子原件;11-转换单元;12-显示单元;13- 收线盒;14-履带;15-直杆。 4 CN 111551121 A 说 明 书 3/3 页
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