CN107643063A - 一种巷道表面位移无干扰自动监测仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种巷道表面位移无干扰自动监测仪，包括钢丝绳一端固定在端头感应器内杆的尾部，另一端固定在弹簧上。端部接头处、连接头处安装含凹槽的转动滑轮，钢管为可伸缩式钢管，横向钢管与套筒由端部接头连接，横、竖向钢管由连接头连接，钢管内部均匀安装环形孔。竖向钢管由固定螺栓固定在实心杆上。自动记录仪连续监测所测位置的位移量L即弹簧的伸长量，并保存成数据供采集器采集。本发明经济，可回收使用，便于井下维护，避免了人员和矿车、皮带通过巷道对测量仪器造成干扰，采集数据快捷方便、连续便于处理分析。

Description

一种巷道表面位移无干扰自动监测仪

技术领域

本发明涉及仪器仪表技术领域，涉及矿山仪器，尤其是一种巷道表面位移监测仪。

背景技术

近年来，采矿行业随着开采深度的不断增大，矿山压力显现尤为明显，顶板冒落、巷道变形、冲击地压等事故时有发生，已经成为影响矿产安全生产的重要因素。巷道作为矿井生产系统的主要组成部分，担负着整个矿井正常的生产运输、通风和行人的重要任务，所以整个使用周期内的巷道围岩相对稳定对于保证安全高效生产具有重要意义。为此，必须对巷道围岩的变形情况进行连续稳定的监测，从而及时采取措施避免离层、冒顶等事故的发生。目前，大多数煤矿在测量表面位移时采用人工方式，提前做好标识，定时用卷尺测量两个标识物之间的距离，为分析围岩运动规律提供基础数据，存在工作量大，数据不连续，数据量小等缺点。也有采用机械电子仪器，如山东尤洛卡矿业安全工程股份有限公司生产的KBU101－200型顶底板移近量动态报警仪，将移近量动态报警仪加长到合适的长度，垂直支撑在要监测的顶板和底板之间，启动后实时监测顶底板的位移，并将数据存储在仪器内。而动态报警仪一直支撑在顶底板之间，为人员和车辆通过巷道带来不便。也有一些学者提出采用激光测距技术监测顶底板移近量，同时也存在人员、矿山在巷道中行走对传感器产生干扰，测得的数据断断续续，不利于数据处理分析。为此，本发明提出一种巷道表面位移无干扰自动监测仪，可分别监测巷道顶板下沉量和底板底鼓量，同样也可监测巷道两帮的位移量。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种可在巷道中无干扰监测巷道表面位移，用于煤矿、金属矿、非金属矿监测岩层位移变化情况，监测巷道顶板下沉量、底板底鼓量或监测巷道两帮位移量。

本发明的技术方案如下：

一种巷道表面位移无干扰自动监测仪，包括端头感应器、钢丝绳、套筒、弹簧、横向钢管、竖向钢管、连接头、端部接头、转动滑轮、固定螺栓、环形孔、固定实心杆、自动记录仪。

钢丝绳一端固定在端部感应器内杆的尾部，另一端固定在弹簧上。端部接头处、连接头处安装含凹槽的转动滑轮，钢管为可伸缩式钢管，横向钢管与套筒由端部接头连接，横、竖向钢管由连接头连接，钢管内部均匀安装环形孔，竖向钢管由固定螺栓固定在实心杆上。自动记录仪连续监测所测位置的位移量L即弹簧的伸长量，并保存成数据供采集器采集。

进一步，自动记录仪为LED数码显示仪表，所测位移为弹簧的伸长量，测量分辨率为0.1mm。

端头感应器稳定固定于巷壁表面。

钢丝绳尾部弹簧安装后可伸长范围0-500mm，安装后钢丝绳处于拉直状态。

转动滑轮中部有凹槽，其宽度略大于钢丝绳直径；环形孔内径略大于钢丝绳直径，外径与钢管内径相同。

钢管为伸缩式设置，分内外钢管，由管内螺纹刚性连接，可根据巷道的宽度和高度适时调整。

本发明的效果和益处是：

(1)该巷道表面位移无干扰监测仪，结构简单，使用方便，用于煤矿、金属矿、非金属矿监测岩层位移变化情况，监测巷道顶板下沉量、底板底鼓量或监测巷道两帮位移量。

(2)可回收使用，便于井下维护，采集数据快捷方便、连续便于处理分析。

(3)适用范围广，可方便接入矿压监测系统，能有效地避免矿山生产过程中的由于离层、冒顶等安全事故的发生。

附图说明

图1为本发明巷道表面位移无干扰自动监测仪结构示意图；

图1中：1-端头感应器，2-钢丝绳，3-套筒，4-弹簧，5-横向钢管，6-竖向钢管，7-连接头，8-端部接头，9-转动滑轮，10-固定螺栓，11-环形孔，12-固定实心杆，13-自动记录仪

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种巷道表面位移无干扰自动监测仪，如说明书附图所示，端头感应器(1)、钢丝绳(2)、套筒(3)、弹簧(4)、横向钢管(5)、竖向钢管(6)、连接头(7)、端部接头(8)、转动滑轮(9)、固定螺栓(10)、环形孔(11)、固定实心杆(12)、自动记录仪(13)。

以监测顶板下沉量为例，端头感应器(1)内杆下降，带动固定在内杆尾部的钢丝绳(2)向下拉动；同时钢丝绳末端弹簧(4)向上拉动，此时自动记录仪(13)自动记录弹簧的伸长量即所测位置的位移量L，而钢丝绳在端部接口(8)、连接头处(7)安装带凹槽的转动滑轮(9)，横向钢管(5)、竖向钢管(6)内均匀设有环形孔(11)，钢丝绳末端系拉伸的弹簧(4)，这些构件保证钢丝绳处于绷直可拉动状态，从而确保所测的数据的精确性。套筒(3)与横向钢管由端部接头(8)连接，横向钢管与竖向钢管由连接头(7)连接，固定实心杆(12)安装在巷壁侧，竖向钢管用螺栓(10)固定在实心杆上。

端头感应器(1)稳定固定于巷壁表面。

钢丝绳尾部弹簧安装后可伸长范围0-500mm，安装后钢丝绳处于拉直状态。

转动滑轮(9)中部有凹槽，其宽度略大于钢丝绳直径；环形孔(11)内径略大于钢丝绳直径，外径与钢管内径相同。

横向钢管(5)和竖向钢管(6)为伸缩式设置，分内外钢管，由管内螺纹进行连接，可根据巷道的宽度和高度适时调整。

自动记录仪(13)为LED数码显示仪表，所测位移为弹簧的伸长量，测量分辨率为0.1mm。

说明书附图只作为产品的结构、原理示意图，实际产品结构和尺寸以发明者设计生产图纸为准。

以上的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (6)

1.一种巷道表面位移无干扰自动监测仪，包括端头感应器(1)、钢丝绳(2)、套筒(3)、弹簧(4)、横向钢管(5)、竖向钢管(6)、连接头(7)、端部接头(8)、转动滑轮(9)、固定螺栓(10)、环形孔(11)、固定实心杆(12)、自动记录仪(13)，其特征在于：所述钢丝绳(2)固定在端头感应器(1)内杆的尾部；所述套筒(3)显示中心与端头感应器中心处于同一直线；所述弹簧(4)安装在钢丝绳端部与竖向钢管(6)端部之间；所述横向钢管(5)、竖向钢管(6)为可伸缩式钢管；所述转动滑轮(9)安装在连接头(7)处、端部接头(8)处；所述环形孔(11)均匀分布在钢管内；所述固定实心杆(12)安装在巷壁侧，竖向钢管(6)由固定螺栓(10)固定在实心杆上；所述自动记录仪(13)连续监测所测位置的位移量L。

2.根据权利要求1所述的一种巷道表面位移无干扰自动监测仪，其特征在于：所述端头感应器(1)稳定固定于巷壁表面。

3.根据权利要求1所述的一种巷道表面位移无干扰自动监测仪，其特征在于：所述横向钢管(5)和竖向钢管(6)为伸缩式设置，分内外钢管，由管内螺纹刚性连接，可根据巷道的宽度和高度适时调整。

4.根据权利要求1所述的一种巷道表面位移无干扰自动监测仪，其特征在于：所述自动记录仪(13)为LED数码显示仪表，所测位移为弹簧的伸长量，测量分辨率为0.1mm。

5.根据权利要求1所述的一种巷道表面位移无干扰自动监测仪，其特征在于：所述转动滑轮(9)中部有凹槽，其宽度略大于钢丝绳直径；所述环形孔(12)内径略大于钢丝绳直径，外径与钢管内径相同。

6.根据权利要求1所述的一种巷道表面位移无干扰自动监测仪，其特征在于：所述钢丝绳尾部弹簧安装后可伸长范围0-500mm，安装后钢丝绳处于拉直状态。