CN112033276A - 一种巷道变形监测装置 - Google Patents

Abstract

本发明一种巷道变形监测装置公开了一种能够通过流量强度变化进行巷道变形情况监测预警，灵敏度高，且不受昏暗环境影响的巷道变形监测装置，其特征在于两个底座通过横杆相连接，警示灯置于一个底座上，控制箱置于另一个底座上，支撑架两端分别和两个底座顶部相连接，所述支撑架为弧形架，多个铜芯环形等距置于支撑架内，最外侧的两个铜芯通过电源线电连接，相邻两个铜芯之间设置有滑座，滑座和支撑架相连接，滑座上开有滑槽，滑槽两侧槽壁上分别开有导电槽，导电板置于导电槽内，所述导电板和滑槽槽壁相齐平，导电板和相邻的铜芯相连接，滑块可滑动的置于滑槽内。

Description

一种巷道变形监测装置

技术领域

本发明一种巷道变形监测装置涉及一种用于监测巷道变形情况的装置，属于煤矿设备领域。特别涉及一种能够通过流量强度变化进行巷道变形情况监测预警，灵敏度高，且不受昏暗环境影响的巷道变形监测装置。

背景技术

在煤矿采掘过程中，伴随着开采深度的逐渐增加，地层应力对巷道的压迫越来越大，巷道的稳定性受到极大的影响，巷道内虽有支护结构进行支撑防护，但是其依然有着变形的隐患与风险，为了保证井下作业生产的安全性，需要对巷道的稳定性进行监测，及时发现巷道变形问题，做出预防预警，而现有通过光学元件进行巷道变形预警监测的装置，其在使用时对巷道内的光照度具有一定需求，但是在地下采掘巷道内光学照射较为昏暗，导致光学监测器件监测环境较差，很容易产生监测误判的问题。

公告号CN104533523A公开了一种巷道变形预警装置，包括：设置于煤矿井下巷道内壁的色块；朝向色块设置的摄像仪；监控单元，与所述摄像仪连接，接收摄像仪所采集的色块以通过画面进行显示，所述画面还包括与色块重合的虚线框；当所采集的色块发生位移超出虚线框范围时，所述监控单元控制与其连接的报警单元进行报警，该装置主要利用光学元件进行摄像监测，但是对于地下光照较差的巷道环境来说，其检测的精度度会受到影响，监测容易产生错误。

公告号CN204386658U公开了一种巷道变形预警系统，包括：光源，位于煤矿井下，朝向巷道内壁设置；光电传感器，位于光源经过巷道一次反射后照射的位置；监控单元，与所述光电传感器连接，接收光电传感器所采集的光照强度，当所采集的光照强度变化超出阈值时，所述监控单元控制与其连接的报警单元进行报警，该装置其光照检测单元不适于井下昏暗环境的巷道检测使用。

发明内容

为了改善上述情况，本发明一种巷道变形监测装置提供了一种能够通过流量强度变化进行巷道变形情况监测预警，灵敏度高，且不受昏暗环境影响的巷道变形监测装置。

本发明一种巷道变形监测装置是这样实现的：本发明一种巷道变形监测装置由主体装置和预警装置组成，主体装置由支撑架、底座、控制箱、横杆和警示灯组成，两个底座通过横杆相连接，警示灯置于一个底座上，控制箱置于另一个底座上，支撑架两端分别和两个底座顶部相连接，所述支撑架为弧形架，预警装置由连接板、固定杆、滑座、铜芯、导电棒、导电板、弹簧、滑块、固定槽、滑槽和导电槽组成，多个铜芯环形等距置于支撑架内，最外侧的两个铜芯通过电源线电连接，相邻两个铜芯之间设置有滑座，滑座和支撑架相连接，滑座上开有滑槽，滑槽两侧槽壁上分别开有导电槽，导电板置于导电槽内，所述导电板和滑槽槽壁相齐平，导电板和相邻的铜芯相连接，滑块可滑动的置于滑槽内，滑块上开有贯穿孔，导电棒置于贯穿孔内，且两端分别和滑槽内的导电板相接触，弹簧置于滑槽内，所述弹簧一端和滑槽底部相连接，所述弹簧另一端和滑块相连接，两个固定杆一端和滑块两侧相连接，两个固定杆另一端之间设置有一组连接板，一组连接板由两个连接板组成，一组内的两个所述连接板通过铰接轴相铰接，铰接轴两端分别延伸至贯穿两个固定杆另一端，所述控制箱内置有控制板，所述控制板上置有电流传感器，所述控制板上置有信号转换器，所述信号转换器通过数据传输线和电流传感器信号连接，所述控制板上置有数据处理器，所述数据处理器通过数据传输线和信号转换器信号连接，所述控制板上置有控制器，所述控制器通过数据传输线和数据处理器信号连接，所述控制器通过数据传输线和警示灯信号连接，所述控制箱内置有蓄电池，所述蓄电池通过电源线和控制器电连接，所述蓄电池为警示灯提供电力，蓄电池可以包括电源管理系统，一个或至少两个电源，及其他与为数据处理装置生成、管理和分配电力相关联的组件，所述支撑架由绝缘金属材料制成，所述底座底部置有防滑齿，所述铰接轴上置有铰接链，所述固定槽为长形槽。

有益效果。

一、 不受井下昏暗环境影响，能够准确监测巷道变形问题，及时进行预警。

二、 利用电流强度变化进行巷道变形监测，检测时灵敏度高，反应准确。

三、 能够利用电流强度变化检测巷道内的震荡情况。

四、 安装使用简单方便。

附图说明

图1本发明一种巷道变形监测装置的立体结构图；

图2本发明一种巷道变形监测装置的结构示意图；

图3本发明一种巷道变形监测装置滑座的结构示意图；

图4本发明一种巷道变形监测装置连接板的立体结构图。

附图中

其中为：支撑架（1），连接板（2），底座（3），控制箱（4），横杆（5），警示灯（6），固定杆（7），滑座（8），巷道（9），铜芯（10），导电棒（11），导电板（12），弹簧（13），滑块（14），固定槽（15），滑槽（16），导电槽（17）。

具体实施方式：

本发明一种巷道变形监测装置是这样实现的：本发明一种巷道变形监测装置由主体装置和预警装置组成，主体装置由支撑架（1）、底座（3）、控制箱（4）、横杆（5）和警示灯（6）组成，两个底座（3）通过横杆（5）相连接，警示灯（6）置于一个底座（3）上，控制箱（4）置于另一个底座（3）上，支撑架（1）两端分别和两个底座（3）顶部相连接，所述支撑架（1）为弧形架，预警装置由连接板（2）、固定杆（7）、滑座（8）、铜芯（10）、导电棒（11）、导电板（12）、弹簧（13）、滑块（14）、固定槽（15）、滑槽（16）和导电槽（17）组成，多个铜芯（10）环形等距置于支撑架（1）内，最外侧的两个铜芯（10）通过电源线电连接，相邻两个铜芯（10）之间设置有滑座（8），滑座（8）和支撑架（1）相连接，滑座（8）上开有滑槽（16），滑槽（16）两侧槽壁上分别开有导电槽（17），导电板（12）置于导电槽（17）内，所述导电板（12）和滑槽（16）槽壁相齐平，导电板（12）和相邻的铜芯（10）相连接，滑块（14）可滑动的置于滑槽（16）内，滑块（14）上开有贯穿孔，导电棒（11）置于贯穿孔内，且两端分别和滑槽（16）内的导电板（12）相接触，弹簧（13）置于滑槽（16）内，所述弹簧（13）一端和滑槽（16）底部相连接，所述弹簧（13）另一端和滑块（14）相连接，两个固定杆（7）一端和滑块（14）两侧相连接，两个固定杆（7）另一端之间设置有一组连接板（2），一组连接板（2）由两个连接板（2）组成，一组内的两个所述连接板（2）通过铰接轴相铰接，铰接轴两端分别延伸至贯穿两个固定杆（7）另一端，所述控制箱（4）内置有控制板，所述控制板上置有电流传感器，所述控制板上置有信号转换器，所述信号转换器通过数据传输线和电流传感器信号连接，所述控制板上置有数据处理器，所述数据处理器通过数据传输线和信号转换器信号连接，所述控制板上置有控制器，所述控制器通过数据传输线和数据处理器信号连接，所述控制器通过数据传输线和警示灯（6）信号连接，所述控制箱（4）内置有蓄电池，所述蓄电池通过电源线和控制器电连接，所述蓄电池为警示灯（6）提供电力，蓄电池可以包括电源管理系统，一个或至少两个电源，及其他与为数据处理装置生成、管理和分配电力相关联的组件，所述支撑架（1）由绝缘金属材料制成，所述底座（3）底部置有防滑齿，所述铰接轴上置有铰接链，所述固定槽（15）为长形槽。

所述信号转换器能够接收电流传感器的电流强度信号，并且进行信号转换；

所述数据处理器和信号转换器进行信息交互，所述数据处理器内存储有计算机程序，该程序被执行时实现以下步骤：

接收信号转换器传输的电流强度信号，并且进行数据处理，得到当前闭合电路中的电流强度，并且将处理得到的电流强度数值和数据处理器内的预设值进行比较；

所述控制器和数据处理器进行信息交互，执行数据处理器发出的指令，能够开启警示灯（6）；

使用时，首先将检测装置架设在巷道（9）内，将连接板（2）通过固定螺栓固定在巷道（9）顶部；当巷道（9）发生形变时，巷道（9）形变的位置将通过连接板（2）下压固定杆（7），固定杆（7）带动底部的滑块（14）克服弹簧（13）应力在滑座（8）内滑动，使得滑块（14）内的导电棒（11）能够远离支撑架（1），使得对应变形处的电阻增大，进而能够使整个闭合电路的电流强度发生变化，此时，控制箱（4）内的电流传感器能够检测电流强度数据，并将检测的电流强度数据传送至数据处理器，由数据处理器进行处理判断，当数值低于预设值时，数据处理器通过控制器控制警示灯（6）闪烁报警，对作业人员进行预警；

所述支撑架（1）由绝缘金属材料制成的设计，一方面能够对巷道（9）进行一定支撑，避免巷道（9）变形挤压带动支撑架（1）轻易变形，影响对流量变化的监测，另一方面能够将整个电路包裹进行绝缘，避免检测流量过程中发生安全事故；

所述底座（3）底部置有防滑齿的设计，能够使得底座（3）在巷道（9）内固定更加牢固，避免底座（3）被作业人员无意碰撞后轻易滑动，同时，也能避免巷道（9）变形时挤压支撑架（1）后，支撑架（1）轻易带动底座（3）滑动后影响装置的正常使用；

所述铰接轴上置有铰接链的设计，能够对两个连接板（2）进行限位，使其固定在一个角度上不会轻易发生变化，避免巷道（9）变形时因两个连接板（2）之间角度变化影响对巷道（9）变形真实情况的检测；

所述铜线配合导电棒（11）的设计，能够配合导线形成一个闭合电路，以便对流量进行检测；

所述滑块（14）配合滑动座、弹簧（13）的设计，当巷道（9）发生形变时，巷道（9）形变的位置能够通过固定杆（7）带动底部的滑块（14）克服弹簧（13）应力在滑座（8）内滑动，使得滑块（14）内的导电棒（11）能够远离支撑架（1），进而能够使得闭合电路的电流强度发生变化；

所述固定槽（15）为长形槽的设计，通过螺栓配合固定槽（15）将连接板（2）固定在巷道（9）上时，能够通过两个螺栓相互配合同时固定，使得固定更加稳固；

所述支撑架（1）为弧形架的设计，一方面能够配合巷道（9）的形状，以便巷道（9）变形时进行及时检测，另一方面，巷道（9）的变形程度较大时，能够对巷道（9）进行一定支撑；

达到能够通过流量强度变化进行巷道（9）变形情况监测预警，灵敏度高，且不受昏暗环境影响的目的。

上述实施例为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明实施的范围。任何本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的发明范围内，当可作些许的改进，即凡是依照本发明所做的同等改进，应为本发明的范围所涵盖。

需要说明的是，本发明中的具体实施方式，为了简单描述，将数据处理器的数据处理过程，描述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受描述动作的限制，因为依据本发明，某些步骤可以依次进行或者同时进行，其次本领域技术人员也应该知道，说明书中所描述的和涉及的动作，并不一定是本发明所必须的，所述内容仅为本发明的较佳实施案例，不能认为用于限定本发明的实施范围，同时对于本领域的一般技术人员，依据本发明思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书中的内容，不应该理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种巷道变形监测装置，其特征是：由主体装置和预警装置组成，主体装置由支撑架、底座、控制箱、横杆和警示灯组成，两个底座通过横杆相连接，警示灯置于一个底座上，控制箱置于另一个底座上，支撑架两端分别和两个底座顶部相连接，所述支撑架为弧形架，预警装置由连接板、固定杆、滑座、铜芯、导电棒、导电板、弹簧、滑块、固定槽、滑槽和导电槽组成，多个铜芯环形等距置于支撑架内，最外侧的两个铜芯通过电源线电连接，相邻两个铜芯之间设置有滑座，滑座和支撑架相连接，滑座上开有滑槽，滑槽两侧槽壁上分别开有导电槽，导电板置于导电槽内，所述导电板和滑槽槽壁相齐平，导电板和相邻的铜芯相连接，滑块可滑动的置于滑槽内，滑块上开有贯穿孔，导电棒置于贯穿孔内，且两端分别和滑槽内的导电板相接触，弹簧置于滑槽内，所述弹簧一端和滑槽底部相连接，所述弹簧另一端和滑块相连接，两个固定杆一端和滑块两侧相连接，两个固定杆另一端之间设置有一组连接板，一组连接板由两个连接板组成，一组内的两个所述连接板通过铰接轴相铰接，铰接轴两端分别延伸至贯穿两个固定杆另一端，所述控制箱内置有控制板，所述控制板上置有电流传感器，所述控制板上置有信号转换器，所述信号转换器通过数据传输线和电流传感器信号连接，所述控制板上置有数据处理器，所述数据处理器通过数据传输线和信号转换器信号连接，所述控制板上置有控制器，所述控制器通过数据传输线和数据处理器信号连接，所述控制器通过数据传输线和警示灯信号连接，所述控制箱内置有蓄电池，所述蓄电池通过电源线和控制器电连接，所述蓄电池为警示灯提供电力，蓄电池可以包括电源管理系统，一个或至少两个电源，及其他与为数据处理装置生成、管理和分配电力相关联的组件，所述信号转换器能够接收电流传感器的电流强度信号，并且进行信号转换；所述数据处理器和信号转换器进行信息交互，所述数据处理器内存储有计算机程序，该程序被执行时实现以下步骤：接收信号转换器传输的电流强度信号，并且进行数据处理，得到当前闭合电路中的电流强度，并且将处理得到的电流强度数值和数据处理器内的预设值进行比较；所述控制器和数据处理器进行信息交互，执行数据处理器发出的指令，能够开启警示灯。

2.根据权利要求1所述的一种巷道变形监测装置，其特征在于所述支撑架由绝缘金属材料制成，一方面能够对巷道进行一定支撑，避免巷道变形挤压带动支撑架轻易变形，影响对流量变化的监测，另一方面能够将整个电路包裹进行绝缘。

3.根据权利要求1所述的一种巷道变形监测装置，其特征在于所述底座底部置有防滑齿，能够使得底座在巷道内固定更加牢固，避免底座被作业人员无意碰撞后轻易滑动，同时，也能避免巷道变形时挤压支撑架后，支撑架轻易带动底座滑动后影响装置的正常使用。

4.根据权利要求1所述的一种巷道变形监测装置，其特征在于所述铰接轴上置有铰接链，能够对两个连接板进行限位，使其固定在一个角度上不会轻易发生变化，避免巷道变形时因两个连接板之间角度变化影响对巷道变形真实情况的检测。

5.根据权利要求1所述的一种巷道变形监测装置，其特征在于所述固定槽为长形槽。

6.根据权利要求1所述的一种巷道变形监测装置，其特征在于所述滑块配合滑动座、弹簧的设计，当巷道发生形变时，巷道形变的位置能够通过固定杆带动底部的滑块克服弹簧应力在滑座内滑动，使得滑块内的导电棒能够远离支撑架，进而能够使得闭合电路的电流强度发生变化。

7.根据权利要求1所述的一种巷道变形监测装置，其特征在于所述支撑架为弧形架的设计，一方面能够配合巷道的形状，以便巷道变形时进行及时检测，另一方面，巷道的变形程度较大时，能够对巷道进行一定支撑。

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