CN110608647A - 一种矿用采空区底板深孔位移计及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种矿用采空区底板深孔位移计及其使用方法，它由锚固装置、转向固定装置和防护装置组成。其中，锚固装置由锚头、尖头钢片和其他附属构件组成，可将钢丝绳锚固至采空区底板指定深度；转向固定装置包括固定盘、固定锚杆、固定螺帽、转向滑轮、防护螺栓孔和钢丝绳，转向固定装置将采空区底板竖向位移转为水平位移，从而保证测试连贯性，同时固定钻孔孔口位置，在底板形变时不发生偏移；防护装置包括竖向防护管、水平防护管、抗压外壳、防护螺栓和读数盒，目的是保护钢丝绳安全不受围岩挤压。本发明将采空区底板竖向位移通过钢丝绳和转向滑轮转变为水平测量，利用护管和其它装置保证钢丝绳安全，结构简单实用，应用前景广阔。

Description

一种矿用采空区底板深孔位移计及其使用方法

技术领域

本发明涉及煤矿监测技术领域，尤其涉及一种矿用采空区底板深孔位移计及其使用方法，它适用于采空区底板和巷道、底板的位移监测。

背景技术

煤层开采形成采空区，岩层三向受力状态改变，导致底板岩层在一定范围内向采空区运动，在顶板坚硬的条件下底板变形破坏尤为显著。工作面底板鼓起后，岩层上部形成张裂隙，在地应力进一步作用下，则会导致裂隙进一步发育扩展。在相当长的时间段内底板应力方向自下而上，底板岩层有持续鼓起的趋势。大多数煤层底板一定深度范围内为承压含水层，若底板持续破坏至含水层，则在会在底板形成导水通道，诱发底板突水，严重威胁煤矿的安全生产。

目前多数采煤工作面使用沿空留巷方式开采，为保证工作面的安全生产，需要对工作面回采过后采空区底板变形进行实测，现场观测底板不同深度岩层的位移量，并计算变形破坏深度，为煤矿防治水提供依据。目前常用的方式是在工作面的两顺槽打设探测孔，使用不同仪器探测底板破坏深度及形变特征，但此种方式存在诸多缺陷。首先，采煤工作面长度一般大于100m，两顺槽位于工作面边缘，而工作面中央是变形量最大的位置，两顺槽打设的监测孔无法探测到工作面中央底板的变形特征；此外，工作面推采过后，底板发生变形破坏，极易导致倾斜探测孔坍塌，从而无法继续进行测试，从而无法保证数据的连贯性；最后，在工作面顺槽打设一定角度的倾斜钻孔深入到工作面底板，倾斜钻孔内埋设位移传感器和测丝，由于钻孔与岩层斜交，在岩层交界面极易发生破碎和变形，其监测深度的形变量是多个层位破碎挤压测丝所致，测试结果不准确。

此外，目前的观测设备也存在部分缺陷，含有电路的观测设备和仪器依靠电缆传递电能和监测信号，而工作面底板钻孔内大多有水，设备长期在水的浸泡和侵蚀作用下，寿命周期较短，即使做到设备防水，也无法避免电缆线在钻孔内错动导致电线短路，从而无法完成长期观测任务。普通的位移计锚爪在安装至监测深度的过程中，由于倾斜钻孔深度较大，锚爪的钢丝或者钢片与钻孔岩壁发生长距离的接触和摩擦，致使钢丝或者钢片无法撑开锚固岩壁，导致锚固失效。有部分机械结构的锚爪内部结构复杂，需使用特殊安装杆在钻孔内旋转，安装极为不便，且锚固效果欠佳。采空区顶板矸石冒落后对埋设在钻孔及孔口的设备形成冲击，目前大部分设备在监测孔孔口都没有设置防护装置，从而无法保证采空区顶板垮落后测试仪器的安全性，由于顶板岩石冒落后人员无法进入采空区，一旦仪器受冲击损坏，将无法修复和更换。大部分位移测量装置孔口没有约束和固定，在位移较大时，极易发生装置和孔口脱离的情况，导致测试失效。

因此如何监测采空区工作面底板的位移是目前亟待解决的难题。

在本发明之前，专利号为2007100529265的专利提供了机械式多点位移计，包括孔口读数仪、孔口基准板、铟钢丝、孔内测点锚固头组成，孔内测点锚固头依靠弹簧锚固，结构复杂，孔口读数仪固定在孔口基准板上，没有任何防护措施，不适用于监测采空区底板围岩变形，当采空区顶板冒落后，人员无法对孔口读数仪进行读数。

专利号为2012105325532的发明提供了用于富水软弱地层的多层伸缩式多点位移计锚头，纵向相继共有若干个孔内测点锚固头单元，三个三角形刀片式锚爪收拢，此时锚爪收缩，可方便放入钻孔内，但是此发明适用于富水软弱地层，当岩石孔壁坚硬时，锚爪无法刺入岩壁，且锚爪强度有限，导致锚固失效。

专利号为2014101667845的发明提供了一种急倾斜煤层巷道的多点位移计安装及数据自动采集方法，可对急倾斜煤层巷道围岩位移进行测量，使用数据自动采集装置，每根位移传感器的数据线引至一个安放的数据采集器中，但是此发明在数据采集头部没有防护装置，仅限于巷道使用，若安置于采空区，顶板岩层发生冒落，则无法进行数据的采集。

发明内容

针对上述难题，本发明提供了一种矿用采空区底板深孔位移计及其使用方法，以解决采空区底板无法监测和监测数据不准确、不连续的难题。

本发明一种矿用采空区底板深孔位移计是由锚固装置、转向固定装置和防护装置组成，所述的锚固装置包括锚头、尖头钢片、钢片固定螺丝、钢片张弛螺丝、钢丝绳固定螺丝、钢丝绳固定块、钢丝绳固定孔和钢丝绳穿孔；所述的转向固定装置包括固定盘、固定锚杆、固定螺帽、转向滑轮、防护螺栓孔和钢丝绳；防护装置包括竖向防护管、水平防护管、抗压外壳、防护螺栓和读数盒。

所述的锚头是不锈钢制成的圆筒状锚固头，外直径50mm~65mm，壁厚2~4mm，高度40mm~50mm，锚头是固定尖头钢片和钢丝绳的载体，锚头侧壁沿中心设有对称布置的八个钢片固定螺丝孔和四个钢片张弛螺丝孔，锚头侧壁有一个钢丝绳穿孔，孔直径3mm~6mm，位于两个钢片张弛螺丝孔之间，锚头内部是中空结构，可以穿过若干根钢丝绳，从而对同一测试孔不同深度变形量进行测量。

所述的尖头钢片是高弹性不锈钢制成薄壁钢片，弹性大，厚度0.4mm~0.5mm，呈长条状，尖头钢片下部有两个圆孔，用于安装钢片固定螺丝，尖头钢片固定至锚头后，由钢片张弛螺丝控制其张开度，尖头钢片撑开与钻孔岩壁接触以提供锚固力。

所述的钢片固定螺丝是不锈钢细纹螺丝，长度8mm~10mm，作用是将尖头钢片固定在锚头外侧边，每个尖头钢片需要两个钢片固定螺丝固定，防止在安装和使用过程中尖头钢片发生转动，导致无法提供锚固力。

所述的钢片张弛螺丝是不锈钢细纹螺丝，位于锚头内侧上部，长度10mm~12mm，作用是将尖头钢片上部撑开，使尖头钢片与锚头张开一定的角度，使尖头钢片张开的尺寸大于钻孔直径，在锚固装置放入钻孔后依靠尖头钢片和钻孔岩壁接触提供支撑力；钢片张弛螺丝拧入钢片张弛螺丝孔的长度，决定尖头钢片的张开度。

所述的钢丝绳固定螺丝是钢丝绳固定块内侧的螺丝，用来固定钢丝绳，钢丝绳固定螺丝向内拧紧后可将钢丝绳挤压并固定在钢丝绳固定孔内，使其无法脱离。

所述的钢丝绳固定块为焊接在锚头内侧的不锈钢圆弧块，其上部有一个开孔，是钢丝绳固定孔，另外一侧有钢丝绳固定螺丝，钢丝绳固定螺丝和钢丝绳固定孔正交，当丝绳固定螺丝拧紧，可将钢丝绳挤压在钢丝绳固定孔内，使钢丝绳和钢丝绳固定块连接为一个整体。

所述的钢丝绳固定孔是固定钢丝绳的圆孔，位于钢丝绳固定块上部，直径为4mm~6mm，深度15mm~20mm，钢丝绳固定孔与丝绳固定螺丝正交。

所述的钢丝绳穿孔是锚头上部圆形开孔，孔直径6mm~8mm，位于两个钢片张弛螺丝之间，作用是让钢丝绳穿过。

所述的固定盘是中部开有圆孔的不锈钢方形钢板，尺寸30cm~40cm，圆孔有内螺纹，固定盘厚度12mm~18mm，方形钢板中间的圆孔直径50mm~60mm，固定盘有三个防护螺栓孔，防护螺栓孔直径18mm~22mm。

所述的固定锚杆是普通矿用锚杆，直径18~22mm，长度1.3~1.5m，使用一只树脂锚固剂锚固在孔内。

所述的固定螺帽是固定锚杆的螺帽，拧紧后可将固定盘固定在巷道底板。

所述的转向滑轮是位于固定盘中部的滑轮，两侧为不锈钢板固定，钢板中间有转轴穿过转向滑轮，转向滑轮是由聚四氟乙烯制成的圆轮，摩阻力极小，钢丝绳经转向滑轮转向，将竖向位移转量等价转化为水平位移量，读数盒内的钢丝绳位移量就是安装锚固装置位置处的位移量，从而监测采空区底板竖向位移。

所述的防护螺栓孔是位于固定盘侧边的圆孔，内有螺纹，用来固定抗压外壳，防护螺栓外螺纹与防护螺栓孔内的螺纹相咬合。

所述的钢丝绳是传递位移的测丝，是由不锈钢细钢丝编织而成，绳体柔软，具有韧性，强度高，弹性变形极小，钢丝绳一端和锚头连接，一端和读数盒连接，钢丝绳的移动量就是安装锚固装置位置处的位移量。

所述的竖向防护管是外直径50mm~60mm、壁厚3mm~4mm的钢管，长度0.8m~1m，竖向防护管上部有螺纹可以与固定盘的内螺纹相咬合，竖向防护管下部有内螺纹，不同的竖向防护管可以首尾通过螺纹进行连接，根据钻孔的长度决定连接的数目，钻孔内的钢丝绳从竖向防护管内穿过。

所述的水平防护管是外直径40mm~50mm、壁厚5mm~8mm的钢管，长度1.8m~2m，水平防护管左端为内螺纹，右端为外螺纹，水平防护管与固定盘通过焊接方式连接，两个水平防护管之间通过螺纹进行连接，根据联络巷埋设点到顺槽的距离，确定水平防护管的长度，水平防护管右端与读数盒相连接，钢丝绳经转向滑轮，从水平防护管内穿过，最终到达读数盒，通过水平防护管的逐节接长，将读数盒置于采空区外侧，从而保证读数盒的安全。

所述的抗压外壳为厚壁不锈钢制成的方形外壳，厚度20mm~25mm，三边设有圆形孔，可供防护螺栓穿过，将其固定至固定盘上，对内部的钢丝绳和转向滑轮提供保护，当上部冒落矸石时，矸石冲击抗压外壳，不会对抗压外壳内部构件造成损害。

所述的防护螺栓为不锈钢高强螺栓，有外螺纹，可与防护螺栓孔相咬合，将抗压外壳固定在固定盘上。

所述的读数盒是读数和标定装置，内部有刻度线和恒力弹簧，保证每个钢丝绳受到同样的力，在相同力条件下可消除钢丝绳弹性变形量误差，同时将基点保护在读数盒内，每一个钢丝绳的位移量就是其对应不同埋置深度的采空区底板位移量。

本发明一种矿用采空区底板深孔位移计的使用方法，具体包括以下步骤：

（1）在采煤工作面前方的两顺槽联络巷中部底板挖一个矩形安装槽，从安装槽挖一个埋设沟延伸至工作面轨道顺槽，埋设沟长度为联络巷长度为一半；

（2）在安装槽中心向底板垂直打设测试钻孔，在测试钻孔周围打设四个杆孔，并截取足够长度的钢丝绳使其一端穿过钢丝绳穿孔，并用钢丝绳固定螺丝固定至钢丝绳固定孔内；

（3）将尖头钢片安装在锚头外侧，调节钢片张弛螺丝的长度，使尖头钢片上部张开，张开尺寸大于测试钻孔直径，并使用安装杆将锚头带动钢丝绳送入钻孔指定深度，向上拉紧钢丝绳，锚头在钻孔内发生旋转，尖头钢片同时锚固孔壁，此时将安装杆从孔内拔出；

（4）将钢丝绳穿过通过螺纹依次相接的竖向防护管，并将竖向防护管放入钻孔内，以保护竖向防护管内的钢丝绳，锚头安装深度减去1.5m~2m为防护管的连接长度；

（5）将钢丝绳穿过固定盘中心圆孔，并将随后一只防护管的上部与固定盘中心圆孔的内螺纹连接，使多根防护管和固定盘成为一个整体，钢丝绳绕过转向滑轮穿入水平防护管内，

（6）将固定盘放置在安装槽内，使用固定锚杆、固定螺帽和锚固剂将固定盘锚固在安装槽内，将抗压外壳通过防护螺栓固定在固定盘上，在埋设沟内依次将钢丝绳穿过若干根首尾相接的水平防护管，最终达到轨道顺槽；

（7）将读数盒和最后一根水平防护管相连接，将钢丝绳从水平防护管穿出并固定在读数盒内，将钢丝绳长度进行标定，使用煤渣和碎矸石将安装槽和埋设沟填平，将本发明一种矿用采空区底板深孔位移计位于工作面下方，待工作面推采过后定期进行读数。

本发明的优点为：

（1）本发明的构件使用防水耐腐蚀材料制作，可防止煤层底板水和其他介质的侵蚀，保证长期工作的稳定性；

（2）本发明使用机械结构传递位移，结构的简单，测试准确，成本低；

（3）本发明创造性的使用转向滑轮将采空区底板鼓起的形变量转化为水平形变量，并将读数装置设置在采空区外侧，保证测试人员安全和测试数据的连贯性；

（4）本发明设有水平防护管和防护外壳，并埋设在工作面前方联络底板内，并在底板挖沟槽进行保护，当工作面采煤设备通过及工作面顶板垮落后对设备冲击较小，使其能正常工作，本发明竖向防护管可保证测试钻孔孔壁完整，防止由塌孔引发测试误差；

（5）本发明使用固定锚杆将固定盘锚固在测试钻孔孔口的围岩内，及时发生较大变形也不会偏移，保证了测试结果的准确性。

附图说明

图1为本发明一种矿用采空区底板深孔位移计结构图。

图2为本发明一种矿用采空区底板深孔位移计的锚固装置正视图。

图3为本发明一种矿用采空区底板深孔位移计的锚固装置三维图。

图4为本发明一种矿用采空区底板深孔位移计的转向固定装置三维图。

图5为本发明一种矿用采空区底板深孔位移计的转向固定装置俯视图。

图6为本发明一种矿用采空区底板深孔位移计的防护装置三维图。

图7为本发明一种矿用采空区底板深孔位移计安装位置平面示意图。

图8为本发明一种矿用采空区底板深孔位移计安装位置剖面示意图。

图例说明：1—锚固装置锚头；11—锚头；12—尖头钢片；13—钢片固定螺丝；14—钢片张弛螺丝；15—钢丝绳固定螺丝；16—钢丝绳固定块；17—钢丝绳固定孔；18—钢丝绳穿孔；2—转向固定装置；21—固定盘；22—固定锚杆；23—固定螺帽；24—转向滑轮；25—防护螺栓孔；26—钢丝绳；3—防护装置；31—竖向防护管；32—水平防护管；33—抗压外壳；34—防护螺栓；35—读数盒；41联络巷；42安装槽；43埋设沟；44轨道顺槽；45测试钻孔；46锚杆孔；47推采方向。

具体实施方式

本发明提供了一种矿用采空区底板深孔位移计，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。

如图1~6所示，本发明一种矿用采空区底板深孔位移计是由锚固装置1、转向固定装置2和防护装置3组成。所述的锚固装置1包括锚头11、尖头钢片12、钢片固定螺丝13、钢片张弛螺丝14、钢丝绳固定螺丝15、钢丝绳固定块16、钢丝绳固定孔17和钢丝绳穿孔18；所述的转向固定装置2包括固定盘21、固定锚杆22、固定螺帽23、转向滑轮24、防护螺栓孔25和钢丝绳26；防护装置3包括竖向防护管31、水平防护管32、抗压外壳33、防护螺栓34和读数盒35。

进一步的，锚头11是不锈钢制成的圆筒状锚固头，外径50mm~65mm，壁厚2~4mm，高度40mm~50mm，锚头11是固定尖头钢片12和钢丝绳26的载体，锚头11侧壁沿中心设有对称布置的八个钢片固定螺丝孔和四个钢片张弛螺丝孔，锚头11侧壁有一个钢丝绳穿孔，孔直径3mm~6mm，位于两个钢片张弛螺丝孔之间，锚头11内部是中空结构，可以穿过若干根钢丝绳26，从而对同一测试孔不同深度变形量进行测量。

进一步的，尖头钢片12是高弹性不锈钢制成薄壁钢片，弹性大，厚度0.4mm~0.5mm，呈长条状，尖头钢片12下部有两个圆孔，用于安装钢片固定螺丝13，尖头钢片12固定至锚头11后，由钢片张弛螺丝14控制其张开度，以提供锚固力。

进一步的，钢片固定螺丝13是不锈钢细纹螺丝，长度8mm~10mm，作用是将尖头钢片12固定在锚头11外侧边，每个尖头钢片12需要两个钢片固定螺丝13固定，防止在安装和使用过程中尖头钢片12发生转动，导致无法提供锚固力。

进一步的，钢片张弛螺丝14是不锈钢细纹螺丝，位于锚头11内侧上部，长度10mm~12mm，作用是将尖头钢片12上部撑开，使尖头钢片12与锚头11张开一定的角度，使尖头钢片12张开的尺寸大于钻孔直径，在锚固装置1放入钻孔后依靠尖头钢片12和钻孔岩壁接触提供支撑力；钢片张弛螺丝14拧入钢片张弛螺丝孔的长度，决定尖头钢片12的张开度。

进一步的，钢丝绳固定螺丝15是钢丝绳固定块16内侧的螺丝，用来固定钢丝绳26，钢丝绳固定螺丝15向内拧紧后可将钢丝绳26挤压在钢丝绳固定孔17内，使其无法脱离。

进一步的，钢丝绳固定块16为焊接在锚头11内侧的不锈钢圆弧块，其上部有一个开孔，是钢丝绳固定孔17，另外一侧有钢丝绳固定螺丝15，钢丝绳固定螺丝15和钢丝绳固定孔17正交，当丝绳固定螺丝15拧紧，可将钢丝绳26挤压在钢丝绳固定孔17内，使钢丝绳26和钢丝绳固定块16连接为一个整体。

进一步的，钢丝绳固定孔17是固定钢丝绳26的圆孔，位于钢丝绳固定块16上部，直径为4mm~6mm，深度15mm~20mm，钢丝绳固定孔17与丝绳固定螺丝正交。

进一步的，钢丝绳穿孔18是锚头11上部圆形开孔，孔直径6~8mm，位于两个钢片张弛螺丝14之间，作用是让钢丝绳26穿过。

进一步的，固定盘21是中部开有圆孔的不锈钢方形钢板，尺寸30cm~40cm，圆孔有内螺纹，固定盘21厚度12mm~18mm，方形钢板中间的圆孔直径50mm~60mm，固定盘21有三个防护螺栓孔25，防护螺栓孔直径18mm~22mm。

进一步的，固定锚杆22是普通矿用锚杆，直径18mm~22mm，长度1.3~1.5m，使用一只锚固剂锚固。

进一步的，固定螺帽23是固定锚杆22的螺帽，拧紧后可将固定盘21固定在巷道底板。

进一步的，转向滑轮24是位于固定盘21中部的滑轮，两侧为不锈钢板固定，钢板中间有转轴穿过转向滑轮24，转向滑轮24是由聚四氟乙烯制成的圆轮，摩阻力极小，钢丝绳26经转向滑轮24转向，将竖向位移转量等价转化为水平位移量，读数盒35内的钢丝绳位移量就是安装锚固装置1位置处的位移量，从而监测采空区底板竖向位移。

进一步的，防护螺栓孔25是位于固定盘21侧边的圆孔，内有螺纹，用来固定抗压外壳33，防护螺栓34外螺纹与防护螺栓孔25内的螺纹相咬合。

进一步的，钢丝绳26是传递位移的测丝，是由不锈钢细钢丝编织而成，绳体柔软，具有韧性，强度高，弹性变形极小，钢丝绳一端和锚头11连接，一端和读数盒35连接，钢丝绳的移动量就是安装锚固装置1位置处的位移量。

进一步的，竖向防护管31是外直径50mm~60mm、壁厚3mm~4mm的钢管，长度0.8m~1m，竖向防护管31上部有螺纹可以与固定盘21的内螺纹相咬合，竖向防护管31下部有内螺纹，不同的竖向防护管31可以首尾通过螺纹进行连接，根据钻孔的长度决定连接的数目，钻孔内的钢丝绳26从竖向防护管31内穿过。

进一步的，水平防护管32是外直径40mm~50mm、壁厚5mm~8mm的钢管，长度1.8m~2m，水平防护管32左端为内螺纹，右端为外螺纹，水平防护管32与固定盘21通过焊接方式连接，两个水平防护管32之间通过螺纹进行连接，根据联络巷埋设点到顺槽的距离，确定水平防护管32的长度，水平防护管32右端与读数盒35相连接，钢丝绳26经转向滑轮24，从水平防护管32内穿过，最终到达读数盒35，通过水平防护管32的逐节接长，将读数盒35置于采空区外侧，从而保证读数盒35的安全。

进一步的，抗压外壳33为厚壁不锈钢制成的方形外壳，厚度20mm~25mm，三边设有圆形孔，可供防护螺栓34穿过，将其固定至固定盘21上，对内部的钢丝绳26和转向滑轮24提供保护，当上部冒落矸石时，矸石冲击抗压外壳33，不会对抗压外壳33内部构件造成损害。

进一步的，防护螺栓34为不锈钢高强螺栓，有外螺纹，可与防护螺栓孔25相咬合，将抗压外壳33固定在固定盘21上。

进一步的，读数盒35是读数和标定装置，内部有刻度线和恒力弹簧，保证每个钢丝绳26受到同样的力，在相同力条件下可消除钢丝绳弹性变形量误差，同时将基点保护在读数盒35内，每一个钢丝绳26的位移量就是其对应不同埋置深度的采空区底板位移量。

需要特别说明的是，图7和图8中的部分名称和描述不是本发明的组成结构，而是本发明安装的位置详图，为使本发明的使用方法更加清楚明确，结合附图1~8进行具体说明，本发明一种矿用采空区底板深孔位移计的使用方法，具体包括以下步骤：

（1）在采煤工作面前方的两顺槽的联络巷41中部底板挖一个矩形安装槽42，安装槽42尺寸为长×宽×高=0.4m×0.4m×0.4m，从安装槽42挖一个埋设沟43延伸至工作面轨道顺槽44，埋设沟尺寸为宽×高=0.2m×0.4m，埋设沟43长度为联络巷长度为一半；

（2）在安装槽42中心向底板垂直打设测试钻孔，测试钻孔深度30m~35m，测试钻孔直径65mm~75mm，在测试钻孔周围打设四个直径25mm、深度1.5m~1.6m的锚杆孔，并截取足够长度的钢丝绳26使其一端穿过钢丝绳穿孔18，并用钢丝绳固定螺丝15固定至钢丝绳固定孔17内；

（3）将尖头钢片12安装在锚头11外侧，调节钢片张弛螺丝14的长度，使尖头钢片12上部张开，张开尺寸大于钻孔直径，并使用安装杆将锚头11带动钢丝绳2送入钻孔指定深度，向上拉紧钢丝绳26，锚头11在钻孔内发生旋转，尖头钢片12同时锚固孔壁，此时将安装杆从孔内拔出；

（4）将钢丝绳26穿过通过螺纹依次相接的竖向防护管31，并将竖向防护管31放入钻孔内，以保护竖向防护管31的钢丝绳，锚头11安装深度减去1.5m~2m为防护管31的连接长度；

（5）将钢丝绳26穿过固定盘21中心圆孔，并将最后上方的竖向防护管31上部与固定盘21中心圆孔的内螺纹连接，使多根防护管31和固定盘21成为一个整体，钢丝绳26绕过转向滑轮24穿入水平防护管32内；

（6）将固定盘21放置在安装槽内，使用固定锚杆22、固定螺帽23和锚固剂将固定盘21锚固在安装槽内，将抗压外壳33通过防护螺栓34固定在固定盘21上，在埋设沟内依次将钢丝绳26穿过若干根首尾相接的水平防护管32，最终达到轨道顺槽；

（7）将读数盒35和最后一根水平防护管32相连接，将钢丝绳从水平防护管32穿出并固定在读数盒35内，将钢丝绳长度进行标定，使用煤渣和碎矸石将安装槽和埋设沟填平，工作面推采过后，矸石49冒落，本发明置于采空区底板48内，将本发明一种矿用采空区底板深孔位移计位于工作面下方，待工作面推采过后定期进行读数。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。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。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种矿用采空区底板深孔位移计，其特征在于，它是由锚固装置、转向固定装置和防护装置组成，锚固装置位于采空区底板指定深度，转向固定装置位于测试孔孔口，防护装置对位移计钢丝绳提供保护。

2.根据权利要求1所述的一种矿用采空区底板深孔位移计，其特征在于，所述的锚固装置包括锚头、尖头钢片、钢片固定螺丝、钢片张弛螺丝、钢丝绳固定螺丝、钢丝绳固定块、钢丝绳固定孔和钢丝绳穿孔，锚头侧壁沿中心设有对称布置的四个尖头钢片，锚头内部是中空结构，钢片张弛螺丝控制尖头钢片张开度，尖头钢片撑开与钻孔岩壁接触以提供锚固力，钢丝绳固定螺丝向内拧紧后可将钢丝绳挤压并固定在钢丝绳固定孔内。

3.根据权利要求1所述的一种矿用采空区底板深孔位移计，其特征在于，所述的转向固定装置包括固定盘、固定锚杆、固定螺帽、转向滑轮、防护螺栓孔和钢丝绳，钢丝绳传递位移，转向滑轮位于固定盘中部，将竖向位移转量等价转化为水平位移量。

4.根据权利要求1所述的一种矿用采空区底板深孔位移计，其特征在于，所述的防护装置包括竖向防护管、水平防护管、抗压外壳、防护螺栓和读数盒，竖向防护管上部有螺纹可以与固定盘的内螺纹相咬合，不同的竖向防护管可以首尾通过螺纹进行连接，水平防护管与固定盘通过焊接方式连接，两个水平防护管之间通过螺纹进行连接，根据联络巷埋设点到顺槽的距离，确定水平防护管的长度，抗压外壳可抵抗矸石冲击。

5.一种如权利要求1-4任一所述的一种矿用采空区底板深孔位移计的使用方法，其特征在于，具体步骤如下：

（1）在采煤工作面前方的两顺槽联络巷中部底板挖一个矩形安装槽，从安装槽挖一个埋设沟延伸至工作面轨道顺槽，埋设沟长度为联络巷长度为一半；

（2）在安装槽中心向底板垂直打设测试钻孔，在测试钻孔周围打设四个杆孔，并截取足够长度的钢丝绳使其一端穿过钢丝绳穿孔，并用钢丝绳固定螺丝固定至钢丝绳固定孔内；

（3）将尖头钢片安装在锚头外侧，调节钢片张弛螺丝的长度，使尖头钢片上部张开，张开尺寸大于测试钻孔直径，并使用安装杆将锚头带动钢丝绳送入钻孔指定深度，向上拉紧钢丝绳，锚头在钻孔内发生旋转，尖头钢片同时锚固孔壁，此时将安装杆从孔内拔出；

（4）将钢丝绳穿过通过螺纹依次相接的竖向防护管，并将竖向防护管放入钻孔内，以保护竖向防护管内的钢丝绳，锚头安装深度减去1.5m~2m为防护管的连接长度；

（5）将钢丝绳穿过固定盘中心圆孔，并将随后一只防护管的上部与固定盘中心圆孔的内螺纹连接，使多根防护管和固定盘成为一个整体，钢丝绳绕过转向滑轮穿入水平防护管内，

（6）将固定盘放置在安装槽内，使用固定锚杆、固定螺帽和锚固剂将固定盘锚固在安装槽内，将抗压外壳通过防护螺栓固定在固定盘上，在埋设沟内依次将钢丝绳穿过若干根首尾相接的水平防护管，最终达到轨道顺槽；

（7）将读数盒和最后一根水平防护管相连接，将钢丝绳从水平防护管穿出并固定在读数盒内，将钢丝绳长度进行标定，使用煤渣和碎矸石将安装槽和埋设沟填平，将本发明一种矿用采空区底板深孔位移计位于工作面下方，待工作面推采过后定期进行读数。