CN106523030A - 巷道围岩体离层监测预警装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种巷道围岩体离层监测预警装置，属于巷道安全监测预警技术领域。该装置由监测预警终端、锚头、钢丝绳、摩擦支架、张紧螺丝、套筒、位移传感器组成；其中监测预警终端包括微处理器、存贮模块、控制模块、通信模块、声光警笛、输入输出端口。连有钢丝绳的锚头在钻孔深部固定，测量套筒通过摩擦支架固定在钻孔内，通过位移传感器测量出巷道(或隧道)围岩离层的变化情况，监测预警终端自动完成采样、分析判断、存贮、传输、报警等功能，当监测点的位移量或位移速率超过预警阀值时能自动预警，与笔记本电脑连接可实现参数设置和测量数据的导出。采用本装置对缩短预警时间、减少人员伤亡和财产损失有重要作用。
Description
技术领域：
本发明涉及一种巷道、隧道围岩体离层监测预警装置，属于巷道安全监测预警技术领域。具体涉及各种巷道、隧道顶板下沉或离层的自动测量和预警。
背景技术：
巷道冒顶是地下施工时最常见的事故，给正常生产和工人生命安全带来严重的威胁，目前针对矿山和隧道围岩体内部离层情况的监测，最常用的是机械式离层仪和电子式离层仪两种。机械式离层仪虽然结构较简单、成本低，但存在测量精度较低、量程有限等缺陷；电子式监测仪将离层引起的位移变形转化为电信号，并实现对围岩体内部离层量的监测，但存在其结构较复杂、后期维护成本高等缺陷，要想预警还必须将电信号传输到地面计算机才能处理，成本很高不便于推广使用。目前两种方式的离层仪均不能实现现场报警。
发明内容：
针对现在技术存在的的问题，本发明提供一种结构简单、安装使用方便、维护成本低、能自动监测和存贮数据，当测量超过设定预警阀值时能自动报警的巷道围岩体离层监测预警装置。为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种巷道围岩体离层监测预警装置，该装置由锚头、钢丝绳、摩擦支架、张紧螺丝、套筒、位移传感器、监测预警终端组成；其中监测预警终端包括微处理器、存贮模块、控制模块、通信模块、声光警笛、输入输出端口。存贮模块、控制模块、通信模块分别与微处理器连接；声光警笛与控制模块连接；通信模块接入通信网络，与远程测控中心进行信息传输；存储模块用于存放嵌入式操作系统、联网参数、报警阀值、电话、断网时存贮数据；控制模块实现测量数据与设定的阀值(位移差、位移变化率)作分析判断，当符合条件时启动声光警笛、短信、电话报警。摩擦支架有摩擦片并固定在套筒两侧，旋转张紧螺丝后摩擦支架能自由收扩；钢丝绳一端与锚头连接，另一端与位移传感器的滑杆连接；一支以上的传感器固定在套筒内，传感器的数量决定可以监测的点数；监测预警终端固定在套筒上，传感器的输出接入监测预警终端的输入端口；监测预警终端的输出接口与笔记本电脑连接用于设置参数和测量数据的输出。
本发明的优点和积极效果是：
1、监测预警终端集采样、分析判断、存贮、报警等功能于一体，当监测点的位移量或位移速率超过预警阀值时能自动报警，缩短报警时间，最大限度的减少人员伤亡和财产损失；
2、摩擦支架方便设备安装拆卸；
3、监测预警终端存贮的测量数据通过与电脑连接可以方便转出，以便日后分析使用。
附图说明
图1：本发明结构示意图。
其中：1-监测预警终端，3-位移传感器，4-张紧螺丝，5-套筒，7-摩擦支架，8-钢丝绳，9-锚头，12-微处理器，13-控制器，14-存贮器，15-通信模块，16-输入接口，17-输出接口。
具体实施方式：
如图1所示，一种巷道围岩体离层监测预警装置，该装置由监测预警终端(1)、位移传感器(3)、张紧螺丝(4)、套筒(5)、防尘帽(6)、摩擦支架(7)、钢丝绳(8)、锚头(9)组成；其中传感器滑杆(2)上有弹簧能自动复位，监测预警终端(1)又由微处理器(12)、控制模块(13)、存贮模块(14)、通信模块(15)、输入接口(16)、输出接口(17)、声光警笛(11)组成。监测预警终端(1)固定在套筒(5)外面，多支传感器(3)固定在套筒(5)内，各传感器的输出线接入监测预警终端(1)的输入接口(16)，套筒(5)外侧固定摩擦支架(7)；笔记本电脑通过监测预警终端的输出接口(17)连接，以便用于设置终端参数和测量数据的输出。钢丝绳(8)一端栓在锚头(9)上；并用安装杆将锚头(9)送入钻孔(10)深部固定，将套筒(5)放入钻孔中并旋紧螺丝(4)，使用摩擦支架(7)与钻孔(10)紧密接触；钢丝绳(8)另一端穿过套筒(5)与传感器滑杆(2)固定，最后将防尘帽(6)装在套筒(5)上。
根据地质资料设定好累计位移、位移变化速率预警阀值，当围岩向下发生移动时，套筒(5)随之移动并带动滑杆(2)移动，围岩的变形就通过传感器(3)测量出来了；将传感器(3)的输出信号通过监测预警终端(1)分析处理、存贮、传输，当围岩的变形超过设定预警阀值时，现场立即用声光警笛(11)报警，提醒现场附近的作业人员此处围岩已经变形较大，必须立即启动应急预案，以免造成不必要的人员伤亡和财产损失。
Claims (3)
1.一种巷道围岩体离层监测预警装置，该装置由监测预警终端、位移传感器、锚头、钢丝绳、摩擦支架、张紧螺丝、套筒组成；其特征在于：一支以上的传感器固定在套筒内，传感器的输出接入监测预警终端，传感器的数量决定可以监测预警的点数；摩擦支架固定在套筒两侧，旋转张紧螺丝能带动摩擦支架移动，并使套筒紧密贴紧钻孔壁；钢丝绳一端与锚头连接，另一端与位移传感器的滑杆连接；监测预警终端固定在套筒上，监测预警终端的输出接口与笔记本电脑连接用于设置参数和测量数据的输出。
2.根据权利要求1所述的巷道围岩体离层监测预警装置，其特征在于：其中监测预警终端由微处理器、存贮模块、控制模块、通信模块、声光警笛、输入输出端口组成。
3.根据权利要求1所述的巷道围岩体离层监测预警装置，其特征在于：摩擦支架有摩擦片并固定在套筒两侧，旋转张紧螺丝后摩擦支架能自由收扩。
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