CN104931006A - 一种充填巷道围岩变形动态监测装置 - Google Patents

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方坤
张吉雄
王涵
巨峰
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Abstract

本发明公开了一种充填巷道围岩变形动态监测装置，包括支撑系统、感应系统和传输系统；所述支撑系统包括导轨、设置在导轨内部的轨道、安装于轨道上的滑动支座和支撑固定导轨的支撑钢架，所述感应系统包括设置在滑动支座上的位移计，位移计测杆端部与巷道围岩接触，所述传输系统包括连接位移计的传输电缆。本发明应用在巷式充填采煤技术中，当巷道被充填材料充填后仍能实现对巷道围岩变形的动态监测。整个装置使用方便、安全可靠、适应性强，在充填巷道中有广泛的应用前景。

Description

一种充填巷道围岩变形动态监测装置
技术领域
本发明涉及一种充填巷道围岩变形动态监测装置，尤其适用于巷式充填采煤过程中巷道围岩变形的动态监测。
背景技术
随着对“三下”压煤开采需求的日益增加，充填采煤技术被广泛应用至各面临建下开采、水体下开采、铁路下开采等难题的矿区。充填采煤的方式众多，主要包括采空区充填、条带充填、离层区注浆充填、巷式充填等，其中巷式充填采煤技术以其系统布置灵活、投入资金少、充填效果好等优势被广泛应用于中小型矿区。
巷式充填开采是在长壁开采工作面的系统中，通过掘进机掘进工作面两巷之间的联络巷代替采煤机破煤，并对掘出的巷道进行充填的一种充填采煤方法。在此技术体系中，控制每一条待充填巷道的围岩变形是技术成功的关键，因此需要对充填巷道围岩变形进行实时监测。目前针对巷道围岩变形的主要监测方法是人工监测，即工人手持测距仪器在巷道中进行测量，此种方法不仅需要很大的测量空间，而且无法实现实时动态监测。因此，该方法不能满足巷式充填开采对巷道围岩变形监测的需求，尤其无法对巷道充填后的围岩变形进行监测。
发明内容
发明目的：为了解决巷式充填开采中充填巷道围岩变形动态监测的难题，本发明的目的是提供一种高效、安全、可靠的围岩动态变形监测装置，可以实现从巷道开掘到完成充填后的整个生命周期内的围岩变形动态监测。
为了实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：一种充填巷道围岩变形动态监测装置，包括支撑系统、感应系统和传输系统；所述支撑系统包括导轨、设置在导轨内部的轨道、安装于轨道上的滑动支座和支撑固定导轨的支撑钢架，所述感应系统包括设置在滑动支座上的位移计，位移计测杆端部与巷道围岩接触，所述传输系统包括连接位移计的传输电缆。
本发明中，优选的，所述导轨包括顶部导轨、左侧导轨和右侧导轨，顶部导轨两端通过连接栓分别连接左侧导轨和右侧导轨，左侧导轨和右侧导轨分别通过支撑钢架与地面固定。
本发明中，优选的，所述导轨两侧设有若干限位孔，限位孔设有限位螺栓，滑动支座两侧设有与限位螺栓相适配的正面螺栓孔，通过将限位螺栓旋入正面螺栓孔内使滑动支座固定。
本发明中，优选的，所述滑动支座端部设有矩形凹槽，位移计置于矩形凹槽内，矩形凹槽两侧设有侧面螺栓孔和螺栓，通过转动螺栓可使位移计固定。
本发明中，优选的，所述位移计测杆底部套有密封塞，位移计测杆端部铰接防滑片。
有益效果：本发明应用在巷式充填采煤技术中，当巷道被充填材料充填后仍能实现对巷道围岩变形的动态监测。整个装置使用方便、安全可靠、适应性强，在充填巷道中有广泛的应用前景。
附图说明
图1是充填巷道围岩变形动态监测装置正视图；
图2是充填巷道围岩变形动态监测装置左视剖面图；
图3是滑动支座固定位移计正视图；
图4是滑动支座固定位移计俯视图；
图5是支撑钢架左视图。
图中：1-导轨，2-轨道，3-滑动支座，4-支撑钢架，5-位移计，6-连接栓，7-密封塞，8-防滑片，9-传输电缆，10-侧面螺栓孔，11-限位孔，12-螺栓，13-正面螺栓孔，14-限位螺栓。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明做更进一步的解释。
如图1至5所示，本发明充填巷道围岩变形动态监测装置包括支撑系统、感应系统和传输系统。
支撑系统包括导轨1、焊接在导轨1内部的轨道2、安装于轨道2上的滑动支座3和支撑固定导轨1的支撑钢架4。导轨1包括顶部导轨、左侧导轨和右侧导轨，顶部导轨两端通过连接栓6分别连接左侧导轨和右侧导轨，左侧导轨和右侧导轨分别通过支撑钢架4与地面固定。导轨1两侧设有若干限位孔11，限位孔11设有限位螺栓14，滑动支座3两侧设有与限位螺栓14相适配的正面螺栓孔13，通过将限位螺栓14旋入正面螺栓孔13内使滑动支座3固定，松开限位螺栓14可使滑动支座3可沿轨道2自由滑动。安装滑动支座3时，从导轨1底部轨道2放入滑动支座3，并可按所需测点的多少，增减滑动支座3的数量，采用限位螺栓14通过导轨1上的限位孔11和滑动支座3的正面螺栓孔13将滑动支座3固定在导轨1的预设位置。
感应系统包括设置在滑动支座3上的位移计5，滑动支座3端部设有矩形凹槽，位移计5置于矩形凹槽内，位移计5放入滑动支座3凹槽内后，为便于调节位移计5与滑动支座3的相对位置关系，保证位移计5测杆端头的防滑片8紧贴煤壁，在矩形凹槽两侧设有侧面螺栓孔10和螺栓12，通过转动螺栓12可使位移计5固定。位移计5测杆底部套有密封塞7，防止水分或其他液体进入位移计5内部腐蚀仪器，位移计5测杆端部与巷道围岩接触，为保证测杆与围岩同步移动，位移计5测杆端部铰接防滑片8。
传输系统包括连接位移计5的传输电缆9。
本发明监测装置导轨1尺寸可需根据巷道断面的尺寸进行设计，使其安装完成后位移计5测杆端部防滑片8紧贴煤壁，充填巷道围岩发生变形时，位移计5测杆跟随巷道煤壁同步伸缩，监测装置将实时记录围岩变形的位移数据，数据通过连接位移计5的传输电缆9传输至地面存储并分析，从而完成对巷道从开掘到充填后围岩变形的动态监测。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种充填巷道围岩变形动态监测装置，其特征在于：包括支撑系统、感应系统和传输系统；所述支撑系统包括导轨(1)、设置在导轨(1)内部的轨道(2)、安装于轨道(2)上的滑动支座(3)和支撑固定导轨(1)的支撑钢架(4)，所述感应系统包括设置在滑动支座(3)上的位移计(5)，位移计(5)测杆端部与巷道围岩接触，所述传输系统包括连接位移计(5)的传输电缆(9)。
2.根据权利要求1所述的一种充填巷道围岩变形动态监测装置，其特征在于：所述导轨(1)包括顶部导轨、左侧导轨和右侧导轨，顶部导轨两端通过连接栓(6)分别连接左侧导轨和右侧导轨，左侧导轨和右侧导轨分别通过支撑钢架(4)与地面固定。
3.根据权利要求1所述的一种充填巷道围岩变形动态监测装置，其特征在于：所述导轨(1)两侧设有若干限位孔(11)，限位孔(11)设有限位螺栓(14)，滑动支座(3)两侧设有与限位螺栓(14)相适配的正面螺栓孔(13)，通过将限位螺栓(14)旋入正面螺栓孔(13)内使滑动支座(3)固定。
4.根据权利要求1所述的一种充填巷道围岩变形动态监测装置，其特征在于：所述滑动支座(3)端部设有矩形凹槽，位移计(5)置于矩形凹槽内，矩形凹槽两侧设有侧面螺栓孔(10)和螺栓(12)，通过转动螺栓(12)可使位移计(5)固定。
5.根据权利要求1所述的一种充填巷道围岩变形动态监测装置，其特征在于：所述位移计(5)测杆底部套有密封塞(7)，位移计(5)测杆端部铰接防滑片(8)。
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