CN111879228A - 一种矿井巷道顶底板测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及矿井顶底板位移测量技术领域，尤其是一种矿井巷道顶底板测量装置，包括底板，底板的顶部固定安装有支撑柱，支撑柱上安装有供排水机构，供排水机构包括安装板，安装板的一端固定安装有弧形板，弧形板外侧通过螺栓固定安装有弧形环，安装板上开设有导向槽，导向槽内滑动安装有滑动板，滑动板上螺纹连接有固定螺栓，安装板上开设有螺纹孔，滑动板的外端固定安装有供排水管道卡兰；支撑柱的顶部安装有传动机构，传动机构的输出端固定连接有升降杆，升降杆上安装有固定座，固定座的一侧安装有第一连接杆，第一连接杆的底端安装有斜撑杆，第一连接杆的一端连接有固定板。本发明通过电流的变化测量出巷道顶底板的位移量，测量更加准确。

Description

一种矿井巷道顶底板测量装置

技术领域

本发明涉及矿井顶底板位移测量技术领域，尤其涉及一种矿井巷道顶底板测量装置。

背景技术

矿井下巷道围岩顶底板受矿压、开采扰动影响，矿井巷道顶底板产生一定的变形位移，如果矿井巷道顶底板位移较大，则严重影响着矿井下作业安全开展，尤其在采矿工作面向前推进的过程中，巷道围岩顶底板在工作面超前支撑压力的影响下会发生变形和位移，并且支撑压力和巷道围岩的变形会随着工作面的推进不断地移动和变化，巷道围岩变形控制对矿井安全生产具有重要意义，因此对矿井巷道顶底板位移测量具有重要意义；

目前，国内外矿井巷道顶底板位移测量上，多采用人工测量，每隔一段时间用传统测量方式(诸如人工拉尺子、锚网上系绳、巷道顶底板收敛计、多点位移计等)对巷道顶底板位移进行测量，测量装置落后，效率较低，不具有普遍使用的原则，且由于巷道内环境复杂，底板常覆有不稳定的矿石，不同测量人员将尺子抵紧顶板的程度不同，使得测量结果具有可变性，存在测量误差，精度低，不能及时掌握巷道变形趋势等缺点。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在测量误差和精度低的缺点，而提出的一种矿井巷道顶底板测量装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

设计一种矿井巷道顶底板测量装置，包括底板，所述底板的顶部固定安装有支撑柱，所述支撑柱上安装有供排水机构，所述供排水机构包括安装板，所述安装板的一端固定安装有弧形板，所述弧形板套接在支撑柱上，所述弧形板外侧通过螺栓固定安装有弧形环，所述弧形环套接在支撑柱上，所述安装板上开设有导向槽，所述导向槽内滑动安装有滑动板，所述滑动板上螺纹连接有固定螺栓，所述安装板上开设有若干与固定螺栓相匹配的螺纹孔，所述滑动板的外端固定安装有供排水管道卡兰；

所述支撑柱的顶部安装有传动机构，所述传动机构的输出端固定连接有升降杆，所述升降杆上固定安装有固定座，所述固定座的一侧固定安装有第一连接杆，所述第一连接杆的底端固定安装有斜撑杆，所述斜撑杆的底端与升降杆的侧壁固定连接，所述第一连接杆远离固定座的一端固定连接有固定板，所述固定板的顶部安装有测量装置。

优选的，所述测量装置包括套杆，所述套杆固定安装在固定板上，所述套杆的顶端套设有套筒，所述套筒与套杆滑动连接，所述套筒的内部固定安装有绝缘弹簧，所述绝缘弹簧的底端与套杆固定连接。

优选的，所述套筒内安装有贯穿的电阻丝，所述电阻丝的顶端与套筒的顶壁固定连接，所述电阻丝的底端贯穿套杆，且固定连接有电阻丝收纳盒，所述电阻丝收纳盒固定安装在套杆内部。

优选的，所述电阻丝包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻和第二电阻通过串联电性连接，所述第二电阻通过导线电性连接有电流传感器，所述电流传感器用于检测第一电阻、第二电阻的电流变化。

优选的，所述电流传感器外接有相应的控制面板，所述控制面板包括处理器、与处理器信号连接的信号发送模块、数据录入模块、数据输出模块和数据处理模块，所述数据处理模块的输出端信号连接有显示模块；所述信号发送模块用于将电流传感器检测的电流信号数据发送到处理器，然后通过数据处理模块对数据进行处理，并通过显示模块显示，以方便更直观的观察电流变化。

优选的，所述电阻丝上套设有灵敏触环，所述灵敏触环安装在套杆内，所述灵敏触环在电阻丝上位置的改变可以改变第一电阻和第二电阻的电流。

优选的，所述套筒的顶部固定安装有顶托，所述固定座的顶部固定安装有顶座，所述顶座的一侧固定安装有第二连接杆，所述第二连接杆的外端固定连接有导向筒，所述导向筒套设在套筒的外延。

优选的，所述顶座底端的外延固定安装有耳座，所述耳座上挂设有回复弹簧。

优选的，所述传动机构包括箱体，所述箱体固定安装在支撑柱上，所述箱体内转动安装有贯穿的转轴，所述转轴上固定安装有齿轮，所述齿轮设置在箱体的内部，所述齿轮的外延传动连接有齿条杆，所述齿条杆与箱体滑动连接，所述齿条杆的顶部与升降杆固定连接，所述转轴的外端固定连接有手轮。

优选的，所述支撑柱与底板之间固定安装有若干加强筋，所述加强筋环绕着支撑柱等距分布，相邻两个所述加强筋之间均安装有定位件,所述定位件包括内六角螺母，所述内六角螺母的底部为螺纹杆，所述螺纹杆与内六角螺母为一体结构，所述螺纹杆的外延螺纹连接有螺纹座，所述螺纹座固定安装在底板上。

本发明提出的一种矿井巷道顶底板测量装置，有益效果在于：

附图说明

图1为本发明提出的一种矿井巷道顶底板测量装置的结构示意图一；

图2为本发明提出的一种矿井巷道顶底板测量装置的结构示意图二；

图3为本发明提出的一种矿井巷道顶底板测量装置的底板的结构示意图；

图4为本发明提出的一种矿井巷道顶底板测量装置的定位件的结构示意图；

图5为本发明提出的一种矿井巷道顶底板测量装置的供排水机构的结构示意图；

图6为本发明提出的一种矿井巷道顶底板测量装置的传动机构的结构示意图；

图7为本发明提出的一种矿井巷道顶底板测量装置的测量装置的结构示意图；

图8为本发明提出的一种矿井巷道顶底板测量装置的电阻丝与电流传感器的电路图；

图9为本发明提出的一种矿井巷道顶底板测量装置的电流传感器的系统框图。

图中：底板1、支撑柱2、供排水机构3、安装板31、弧形板32、弧形环33、导向槽34、滑动板35、固定螺栓36、螺纹孔37、供排水管道卡兰38、传动机构4、箱体41、齿条杆42、齿轮43、转轴44、升降杆5、固定座6、第一连接杆7、斜撑杆8、固定板9、测量装置10、套筒101、绝缘弹簧102、电阻丝103、第一电阻1031、第二电阻1032、套杆104、灵敏触环105、电阻丝收纳盒106、顶座11、第二连接杆12、导向筒13、顶托14、耳座15、回复弹簧16、手轮17、加强筋18、定位件19、内六角螺母191、螺纹座192、螺纹杆193、电流传感器20。

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。

实施例1：

参照图1-9，一种矿井巷道顶底板测量装置，包括底板1，底板1的顶部固定安装有支撑柱2，支撑柱2上安装有供排水机构3，供排水机构3包括安装板31，安装板31的一端固定安装有弧形板32，弧形板32套接在支撑柱2上，弧形板32外侧通过螺栓固定安装有弧形环33，弧形环33套接在支撑柱2上，安装板31上开设有导向槽34，导向槽34内滑动安装有滑动板35，滑动板35上螺纹连接有固定螺栓36，安装板31上开设有若干与固定螺栓36相匹配的螺纹孔37，滑动板35的外端固定安装有供排水管道卡兰38；供排水管道卡兰38可以用来安装供排水管道，通过移动滑动板35，从而调整供排水管道的水平安装位置，进而满足安装要求。

支撑柱2的顶部安装有传动机构4，传动机构4的输出端固定连接有升降杆5，升降杆5上固定安装有固定座6，固定座6的一侧固定安装有第一连接杆7，第一连接杆7的底端固定安装有斜撑杆8，斜撑杆8的底端与升降杆5的侧壁固定连接，第一连接杆7远离固定座6的一端固定连接有固定板9，固定板9的顶部安装有测量装置10；测量装置10包括套杆104，套杆104固定安装在固定板9上，套杆104的顶端套设有套筒101，套筒101与套杆104滑动连接，套筒101的内部固定安装有绝缘弹簧102，绝缘弹簧102的底端与套杆104固定连接，套筒101内安装有贯穿的电阻丝103，电阻丝103的顶端与套筒101的顶壁固定连接，电阻丝103的底端贯穿套杆104，且固定连接有电阻丝收纳盒106，电阻丝收纳盒106固定安装在套杆104内部；套筒101的顶部固定安装有顶托14，顶托14的顶部与巷道的顶板接触，固定座6的顶部固定安装有顶座11，顶座11的一侧固定安装有第二连接杆12，第二连接杆12的外端固定连接有导向筒13，导向筒13套设在套筒101的外延，顶座11底端的外延固定安装有耳座15，耳座15上挂设有回复弹簧16。

电阻丝103包括第一电阻1031和第二电阻1032，第一电阻1031和第二电阻1032通过串联电性连接，第二电阻1032通过导线电性连接有电流传感器20，电流传感器20用于检测第一电阻1031、第二电阻1032的电流变化，电阻丝103上套设有灵敏触环105，灵敏触环105安装在套杆104内，灵敏触环105在电阻丝103上位置的改变可以改变第一电阻1031和第二电阻1032的电流；

电流传感器20外接有相应的控制面板，控制面板包括处理器、与处理器信号连接的信号发送模块、数据录入模块、数据输出模块和数据处理模块，数据处理模块的输出端信号连接有显示模块；信号发送模块用于将电流传感器20检测的电流信号数据发送到处理器，然后通过数据处理模块对数据进行处理，并通过显示模块显示，以方便更直观的观察电流变化。

工作原理：当顶托14与巷道的顶底板接触后，观察电流传感器20的数据变化，一旦巷道的顶底板发生位移，此时套筒101与套杆104发生滑动，灵敏触环105与电阻丝103的相对位置发生改变，也就使得第一电阻1031和第二电阻1032的电流改变，通过分析前后的电流变化，从而可以测量出巷道的顶底板的位移量，这种方式可以实时检测巷道的顶底板的偏移情况，数据更加准确。

实施例2：

参照图1-9，作为本发明的另一优选实施例，与实施例1的区别在于，传动机构4包括箱体41，箱体41固定安装在支撑柱2上，箱体41内转动安装有贯穿的转轴44，转轴44上固定安装有齿轮43，齿轮43设置在箱体41的内部，齿轮43的外延传动连接有齿条杆42，齿条杆42与箱体41滑动连接，齿条杆42的顶部与升降杆5固定连接，转轴44的外端固定连接有手轮17。传动机构4的设计，作用在于，通过转动手轮17使得齿条杆42与齿轮43发生传动，从而使得齿条杆42带动升降杆5上下滑动，进而调整测量装置10的高度，满足安装要求。

实施例3：

参照图1-9，作为本发明的另一优选实施例，与实施例1或实施例2的区别在于，支撑柱2与底板1之间固定安装有若干加强筋18，加强筋18可以使得底板1更加稳定，加强筋18加强筋18环绕着支撑柱2等距分布，相邻两个加强筋18之间均安装有定位件19，定位件19包括内六角螺母191，内六角螺母191的底部为螺纹杆193，螺纹杆193与内六角螺母191为一体结构，螺纹杆193的外延螺纹连接有螺纹座192，螺纹座192固定安装在底板1上。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种矿井巷道顶底板测量装置，包括底板(1)，所述底板(1)的顶部固定安装有支撑柱(2)，所述支撑柱(2)上安装有供排水机构(3)，其特征在于，所述供排水机构(3)包括安装板(31)，所述安装板(31)的一端固定安装有弧形板(32)，所述弧形板(32)套接在支撑柱(2)上，所述弧形板(32)外侧通过螺栓固定安装有弧形环(33)，所述弧形环(33)套接在支撑柱(2)上，所述安装板(31)上开设有导向槽(34)，所述导向槽(34)内滑动安装有滑动板(35)，所述滑动板(35)上螺纹连接有固定螺栓(36)，所述安装板(31)上开设有若干与固定螺栓(36)相匹配的螺纹孔(37)，所述滑动板(35)的外端固定安装有供排水管道卡兰(38)；

所述支撑柱(2)的顶部安装有传动机构(4)，所述传动机构(4)的输出端固定连接有升降杆(5)，所述升降杆(5)上固定安装有固定座(6)，所述固定座(6)的一侧固定安装有第一连接杆(7)，所述第一连接杆(7)的底端固定安装有斜撑杆(8)，所述斜撑杆(8)的底端与升降杆(5)的侧壁固定连接，所述第一连接杆(7)远离固定座(6)的一端固定连接有固定板(9)，所述固定板(9)的顶部安装有测量装置(10)。

2.根据权利要求1所述的一种矿井巷道顶底板测量装置，其特征在于，所述测量装置(10)包括套杆(104)，所述套杆(104)固定安装在固定板(9)上，所述套杆(104)的顶端套设有套筒(101)，所述套筒(101)与套杆(104)滑动连接，所述套筒(101)的内部固定安装有绝缘弹簧(102)，所述绝缘弹簧(102)的底端与套杆(104)固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种矿井巷道顶底板测量装置，其特征在于，所述套筒(101)内安装有贯穿的电阻丝(103)，所述电阻丝(103)的顶端与套筒(101)的顶壁固定连接，所述电阻丝(103)的底端贯穿套杆(104)，且固定连接有电阻丝收纳盒(106)，所述电阻丝收纳盒(106)固定安装在套杆(104)内部。

4.根据权利要求3所述的一种矿井巷道顶底板测量装置，其特征在于，所述电阻丝(103)包括第一电阻(1031)和第二电阻(1032)，所述第一电阻(1031)和第二电阻(1032)通过串联电性连接，所述第二电阻(1032)通过导线电性连接有电流传感器(20)，所述电流传感器(20)用于检测第一电阻(1031)、第二电阻(1032)的电流变化。

5.根据权利要求4所述的一种矿井巷道顶底板测量装置，其特征在于，所述电阻丝(103)上套设有灵敏触环(105)，所述灵敏触环(105)安装在套杆(104)内，所述灵敏触环(105)在电阻丝(103)上位置的改变可以改变第一电阻(1031)和第二电阻(1032)的电流。

6.根据权利要求5所述的一种矿井巷道顶底板测量装置，其特征在于，所述电流传感器(20)外接有相应的控制面板，所述控制面板包括处理器、与处理器信号连接的信号发送模块、数据录入模块、数据输出模块和数据处理模块，所述数据处理模块的输出端信号连接有显示模块；所述信号发送模块用于将电流传感器(20)检测的电流信号数据发送到处理器，然后通过数据处理模块对数据进行处理，并通过显示模块显示，以方便更直观的观察电流变化。

7.根据权利要求6所述的一种矿井巷道顶底板测量装置，其特征在于，所述套筒(101)的顶部固定安装有顶托(14)，所述固定座(6)的顶部固定安装有顶座(11)，所述顶座(11)的一侧固定安装有第二连接杆(12)，所述第二连接杆(12)的外端固定连接有导向筒(13)，所述导向筒(13)套设在套筒(101)的外延。

8.根据权利要求7所述的一种矿井巷道顶底板测量装置，其特征在于，所述顶座(11)底端的外延固定安装有耳座(15)，所述耳座(15)上挂设有回复弹簧(16)。

9.根据权利要求1所述的一种矿井巷道顶底板测量装置，其特征在于，所述传动机构(4)包括箱体(41)，所述箱体(41)固定安装在支撑柱(2)上，所述箱体(41)内转动安装有贯穿的转轴(44)，所述转轴(44)上固定安装有齿轮(43)，所述齿轮(43)设置在箱体(41)的内部，所述齿轮(43)的外延传动连接有齿条杆(42)，所述齿条杆(42)与箱体(41)滑动连接，所述齿条杆(42)的顶部与升降杆(5)固定连接，所述转轴(44)的外端固定连接有手轮(17)。

10.根据权利要求1所述的一种矿井巷道顶底板测量装置，其特征在于，所述支撑柱(2)与底板(1)之间固定安装有若干加强筋(18)，所述加强筋(18)环绕着支撑柱(2)等距分布，相邻两个所述加强筋(18)之间均安装有定位件(19),所述定位件(19)包括内六角螺母(191)，所述内六角螺母(191)的底部为螺纹杆(193)，所述螺纹杆(193)与内六角螺母(191)为一体结构，所述螺纹杆(193)的外延螺纹连接有螺纹座(192)，所述螺纹座(192)固定安装在底板(1)上。

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