CN112833850B

CN112833850B - 一种煤矿巷道岩壁变形监测装置

Info

Publication number: CN112833850B
Application number: CN202110073627.XA
Authority: CN
Inventors: 闫亚鹏; 闫建宙; 曹文涛
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2021-01-20
Filing date: 2021-01-20
Publication date: 2022-05-31
Anticipated expiration: 2041-01-20
Also published as: CN112833850A

Abstract

本发明一种煤矿巷道岩壁变形监测装置公开了一种利用储水筒通过储水通道和警示筒相连通，配合形成纯粹的机械结构和液体介质传导，无需电力驱动，符合井下防爆设备规定，同时简单的机械结构和液体介质传导，不易受井下环境影响而产生损坏，使用寿命长的变形监测装置，其特征在于两个立杆的一端分别置于半圆杆的两端上，且和半圆杆的内部相连通，立杆的另一端向半圆板的内部折弯，形成折弯部，折弯部的内部和半圆杆的内部相配合形成储水通道，支撑杆的两端均置于半圆杆上，且分别靠近半圆杆的两端，多个固定管等角度的置于半圆杆上，且位于半圆杆的内侧。

Description

一种煤矿巷道岩壁变形监测装置

技术领域

本发明一种煤矿巷道岩壁变形监测装置涉及一种能够对煤矿的巷道变形进行监测的装置，属于煤矿设备领域。特别涉及一种利用储水筒通过储水通道和警示筒相连通，配合形成纯粹的机械结构和液体介质传导，无需电力驱动，符合井下防爆设备规定，同时简单的机械结构和液体介质传导，不易受井下环境影响而产生损坏，使用寿命长的变形监测装置。

背景技术

巷道围岩的变形量在对确认巷道稳固性和作业安全性上起着重要作用，把握施工中巷道岩壁的应力变化，能够准确判断周围围岩的稳定性与支护的可靠性，提前对井下坍塌事故进行预防，而目前对于井下巷道变形量的监测多是通过精密的电子元器件和传感器进行监测，而由于井下环境复杂恶劣，常有粉尘和渗水现象，容易对精密电子元件造成干扰和损坏，同时由于井下的防爆需求，应尽量减少井下电气设备和线路的使用，导致对于的电子元器件和传感器需要配备有相应的防爆结构，大大增加了装置的使用成本。

公告号CN112033276A公开了一种巷道变形监测装置，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，该监测装置其采用电气线路进行监测，使用时需要配备相应的防爆结构，使用环境具有局限性，而且电路线路裸露容易受井下潮湿和粉尘环境的影响而产生损坏。

公告号CN205448989U公开了一种井下巷道变形监测装置，包括设于巷道侧壁的滑轨和安装平台，安装平台一端设有与滑轨配合的滚轮，安装平台靠近滚轮一端的内部设有电机，外部设有竖支架、无线通信装置和与无线通信装置相连的微处理器，竖支架另一端连接有横支架，井下巷道变形监测装置还包括激光测距仪、与激光测距仪相固定的倾角传感器、以及校正处理单元，该装置采用精密电子元器件和传感器，成本较高而且容易损坏，同时使用时需要配备相应的防爆措施较为不便。

发明内容

为了改善上述情况，本发明一种煤矿巷道岩壁变形监测装置提供了一种利用储水筒通过储水通道和警示筒相连通，配合形成纯粹的机械结构和液体介质传导，无需电力驱动，符合井下防爆设备规定，同时简单的机械结构和液体介质传导，不易受井下环境影响而产生损坏，使用寿命长的变形监测装置。

本发明一种煤矿巷道岩壁变形监测装置是这样实现的：本发明一种煤矿巷道岩壁变形监测装置由抵撑装置、支撑装置、冲水装置和警示装置组成，抵撑装置由连接管架、支撑杆、固定管、滑动杆、滚轮、轮架和复位弹簧组成，连接管架由立杆和半圆杆组成，两个立杆的一端分别置于半圆杆的两端上，且和半圆杆的内部相连通，立杆的另一端向半圆板的内部折弯，形成折弯部，折弯部的内部和半圆杆的内部相配合形成储水通道，支撑杆的两端均置于半圆杆上，且分别靠近半圆杆的两端，多个固定管等角度的置于半圆杆上，且位于半圆杆的内侧，固定管和半圆杆的内部相连通，滑动杆的一端可滑动的置于固定管内部，滑动杆的一端上置有活塞，复位弹簧套置于滑动杆上，且位于滑动杆的一端和固定管之间，轮架置于滑动杆的另一端上，滚轮通过连接轴置于轮架上，支撑装置由移动辊、底架、主固定耳和辅固定耳组成，两个底架分别置于两个折弯部上，底架由横板、竖板、主固定耳和导向板组成，横板的一端通过主固定耳置于折弯部的下部，主固定耳套置于折弯部上，横板的一端上置有辅固定耳，横板的另一端延伸出折弯部，竖板置于横板的另一端上，竖板和折弯部之间留有空隙，两个导向板垂直置于横板的底部，移动辊通过连接轴置于导向板上，移动辊和横板相平行，充水装置由旋把、储水筒、注水阀、活塞和螺杆组成，储水筒置于其中一个横板上，且和储水通道的一端相连通，螺杆的一端置于储水筒内部，另一端贯穿延伸至储水筒的顶部，所述螺杆和储水筒相螺接，螺杆的一端上置有活塞，旋把置于螺杆的另一端上，注水阀置于储水筒的外侧壁上，警示装置由警示筒、调节螺钉、警示灯、滑动板、支撑弹簧和连接杆组成，警示筒置于另一个横板上，且储水通道的另一端相连通，连接杆的一端置于警示筒的内部，另一端贯穿延伸至警示筒的顶部，连接杆的一端上置有活塞，警示灯置于连接杆的另一端上，滑动板置于警示筒的内部，且套置于连接杆上，滑动板位于警示筒的顶部位置，滑动板和连接杆一端上的活塞之间置有支撑弹簧，所述警示筒的顶部环置有多个调节螺钉，所述调节螺钉穿过警示筒和滑动板相连接。

有益效果

一、通过纯粹的机械结构和液体介质传导，无需电力驱动，符合井下防爆设备规定。

二、同时简单的机械结构和液体介质传导，不易受井下环境影响而产生损坏，使用寿命长。

三、成本较低，而且安装使用简单。

四、便于进行移动使用。

五、结构简单，方便实用。

六、成本低廉，便于推广。

附图说明

图1本发明一种煤矿巷道岩壁变形监测装置的结构示意图；

图2本发明一种煤矿巷道岩壁变形监测装置警示筒的结构示意图；

图3本发明一种煤矿巷道岩壁变形监测装置储水筒的结构示意图；

图4本发明一种煤矿巷道岩壁变形监测装置滑动杆的结构示意图；

图5本发明一种煤矿巷道岩壁变形监测装置底架的立体结构图。

附图中

其中为：连接管架（1），支撑杆（2），固定管（3），滑动杆（4），滚轮（5），旋把（6），储水筒（7），移动辊（8），底架（9），注水阀（10），警示筒（11），调节螺钉（12），警示灯（13），滑动板（14），支撑弹簧（15），连接杆（16），活塞（17），螺杆（18），轮架（19），复位弹簧（20），主固定耳（21），辅固定耳（22）。

具体实施方式：

本发明一种煤矿巷道岩壁变形监测装置是这样实现的，由抵撑装置、支撑装置、冲水装置和警示装置组成，抵撑装置由连接管架（1）、支撑杆（2）、固定管（3）、滑动杆（4）、滚轮（5）、轮架（19）和复位弹簧（20）组成，连接管架（1）由立杆和半圆杆组成，两个立杆的一端分别置于半圆杆的两端上，且和半圆杆的内部相连通，立杆的另一端向半圆板的内部折弯，形成折弯部，折弯部的内部和半圆杆的内部相配合形成储水通道，支撑杆（2）的两端均置于半圆杆上，且分别靠近半圆杆的两端，多个固定管（3）等角度的置于半圆杆上，且位于半圆杆的内侧，固定管（3）和半圆杆的内部相连通，滑动杆（4）的一端可滑动的置于固定管（3）内部，滑动杆（4）的一端上置有活塞（17），复位弹簧（20）套置于滑动杆（4）上，且位于滑动杆（4）的一端和固定管（3）之间，轮架（19）置于滑动杆（4）的另一端上，滚轮（5）通过连接轴置于轮架（19）上，支撑装置由移动辊（8）、底架（9）、主固定耳（21）和辅固定耳（22）组成，两个底架（9）分别置于两个折弯部上，底架（9）由横板、竖板、主固定耳（21）和导向板组成，横板的一端通过主固定耳（21）置于折弯部的下部，主固定耳（21）套置于折弯部上，横板的一端上置有辅固定耳（22），横板的另一端延伸出折弯部，竖板置于横板的另一端上，竖板和折弯部之间留有空隙，两个导向板垂直置于横板的底部，移动辊（8）通过连接轴置于导向板上，移动辊（8）和横板相平行，充水装置由旋把（6）、储水筒（7）、注水阀（10）、活塞（17）和螺杆（18）组成，储水筒（7）置于其中一个横板上，且和储水通道的一端相连通，螺杆（18）的一端置于储水筒（7）内部，另一端贯穿延伸至储水筒（7）的顶部，所述螺杆（18）和储水筒（7）相螺接，螺杆（18）的一端上置有活塞（17），旋把（6）置于螺杆（18）的另一端上，注水阀（10）置于储水筒（7）的外侧壁上，警示装置由警示筒（11）、调节螺钉（12）、警示灯（13）、滑动板（14）、支撑弹簧（15）和连接杆（16）组成，警示筒（11）置于另一个横板上，且储水通道的另一端相连通，连接杆（16）的一端置于警示筒（11）的内部，另一端贯穿延伸至警示筒（11）的顶部，连接杆（16）的一端上置有活塞（17），警示灯（13）置于连接杆（16）的另一端上，滑动板（14）置于警示筒（11）的内部，且套置于连接杆（16）上，滑动板（14）位于警示筒（11）的顶部位置，滑动板（14）和连接杆（16）一端上的活塞（17）之间置有支撑弹簧（15），所述警示筒（11）的顶部环置有多个调节螺钉（12），所述调节螺钉（12）穿过警示筒（11）和滑动板（14）相连接。

使用时，将变形监测装置通过底架（9）上的移动辊（8）沿着巷道进行移动，当移动至待检测区域之后，通过固定螺栓配合底架（9）上的辅固定耳（22）将检测装置安装固定在监测位置，然后通过注水阀（10）向储水筒（7）内部注满水，旋拧旋把（6），旋把（6）旋转带动螺杆（18）进行旋转下压从而使得螺杆（18）一端上的活塞（17）进行下压，将储水筒（7）内部的水注入到折弯部和半圆杆形成的储水通道内部，然后继续下压，使得储水通道内部的水进入到固定管（3）内，推动滑动杆（4）一端上的活塞（17）向滑动杆（4）另一端的方向移动，多个滑动杆（4）向半圆杆的外侧移动和巷道岩壁相抵撑，此时，警示筒（11）内部的活塞（17）由于支撑弹簧（15）的弹性应力而保持在警示筒（11）的底部；

当巷道发现变形时，对滑动杆（4）进行挤压，使得滑动杆（4）向固定管（3）内部移动，以此将储水通道内部的水挤压进入到警示筒（11）内部，使得警示筒（11）内部的水推动警示筒（11）内部的活塞（17）上移，警示筒（11）内部的活塞（17）克服支撑弹簧（15）的弹性应力带动连接杆（16）上移，从而使得警示灯（13）高度逐渐升高，以此使得人员能够准确观察到巷道的变形警示，进行预防工作，储水筒（7）通过储水通道和警示筒（11）相连通，配合形成纯粹的机械结构和液体介质传导，无需电力驱动，符合井下防爆设备规定，同时简单的机械结构和液体介质传导，不易受井下环境影响而产生损坏，使用寿命长；

所述警示筒（11）的顶部环置有多个调节螺钉（12），所述调节螺钉（12）穿过警示筒（11）和滑动板（14）相连接的设计，能够通过旋拧可通过旋拧调节螺钉（12）推动滑动板（14）从而调节支撑弹簧（15）的支撑力度，以此适配不同变形程度的巷道岩壁，适用性广；

所述支撑杆（2）的设计，能够对半圆杆进行稳定支撑，使得半圆杆保持拱形结构，避免半圆杆变形；

所述螺杆（18）和储水筒（7）相螺接的设计，当螺杆（18）带动一端上的活塞（17）下压时，需要克服水的压力，螺杆（18）能够和储水筒（7）通过其上的螺纹相卡合，避免螺杆（18）滑动；

所述滑动杆（4）和半圆杆相配合，对巷道岩壁进行抵撑的设计，能够使得半圆杆适配巷道的形状结构，且能够通过固定管（3）内部的水流对滑动杆（4）进行挤压，使得滑动杆（4）另一端上的滚轮（5）和崎岖不平的巷道岩壁进行适应性抵撑，从而适配不同的巷道岩壁；

所述调节螺钉（12）和滑动板（14）相配合，对支撑弹簧（15）的形变进行调节的设计，能够使得支撑弹簧（15）的弹性形变适配不同巷道岩壁变形程度的需求，增加其使用范围；

所述滑动杆（4）和储水通道相配合，对警示筒（11）内部的活塞（17）进行挤压的设计，能够配合固定管（3）和储水通道内部的水形成纯粹的机械结构和液体介质传导，无需电力驱动，符合井下防爆设备规定；

达到利用储水筒（7）通过储水通道和警示筒（11）相连通，配合形成纯粹的机械结构和液体介质传导，无需电力驱动，符合井下防爆设备规定，同时简单的机械结构和液体介质传导，不易受井下环境影响而产生损坏，使用寿命长的目的。

Claims

1.一种煤矿巷道岩壁变形监测装置，其特征是：连接管架由立杆和半圆杆组成，两个立杆的一端分别置于半圆杆的两端上，且和半圆杆的内部相连通，立杆的另一端向半圆板的内部折弯，形成折弯部，折弯部的内部和半圆杆的内部相配合形成储水通道，支撑杆的两端均置于半圆杆上，且分别靠近半圆杆的两端，多个固定管等角度的置于半圆杆上，且位于半圆杆靠近岩壁的一侧，固定管和半圆杆的内部相连通，滑动杆的一端可滑动的置于固定管内部，滑动杆的一端上置有活塞，复位弹簧套置于滑动杆上，且位于滑动杆的一端和固定管之间，轮架置于滑动杆的另一端上，滚轮通过连接轴置于轮架上，两个底架分别置于两个折弯部上，横板的一端通过主固定耳置于折弯部的下部，主固定耳套置于折弯部上，横板的一端上置有辅固定耳，横板的另一端延伸出折弯部，竖板置于横板的另一端上，竖板和折弯部之间留有空隙，充水装置由旋把、储水筒、注水阀、活塞和螺杆组成，储水筒置于其中一个横板上，且和储水通道的一端相连通，螺杆的一端置于储水筒内部，另一端贯穿延伸至储水筒的顶部，螺杆的一端上置有活塞，旋把置于螺杆的另一端上，注水阀置于储水筒的外侧壁上，警示筒置于另一个横板上，且和储水通道的另一端相连通，连接杆的一端置于警示筒的内部，另一端贯穿延伸至警示筒的顶部，连接杆的一端上置有活塞，警示灯置于连接杆的另一端上，滑动板置于警示筒的内部，且套置于连接杆上，滑动板位于警示筒的顶部位置，滑动板和连接杆一端上的活塞之间置有支撑弹簧。

2.根据权利要求1所述的一种煤矿巷道岩壁变形监测装置，其特征在于所述滑动杆和半圆杆相配合，对巷道岩壁进行抵撑的设计，能够使得半圆杆适配巷道的形状结构，且能够通过固定管内部的水流对滑动杆进行挤压，使得滑动杆另一端上的滚轮和崎岖不平的巷道岩壁进行适应性抵撑，从而适配不同的巷道岩壁。

3.根据权利要求1所述的一种煤矿巷道岩壁变形监测装置，其特征在于当巷道发现变形时，对所述滑动杆进行挤压，使得滑动杆向固定管内部移动，以此将储水通道内部的水挤压进入到警示筒内部，使得警示筒内部的水推动警示筒内部的活塞上移，警示筒内部的活塞克服支撑弹簧的弹性应力带动连接杆上移，从而使得警示灯高度逐渐升高，以此使得人员能够准确观察到巷道的变形警示，进行预防工作。

4.根据权利要求1所述的一种煤矿巷道岩壁变形监测装置，其特征在于所述支撑杆的设计，能够对半圆杆进行稳定支撑，使得半圆杆保持拱形结构，避免半圆杆变形。

5.根据权利要求1所述的一种煤矿巷道岩壁变形监测装置，其特征在于所述警示筒的顶部环置有多个调节螺钉，所述调节螺钉穿过警示筒和滑动板相连接。

6.根据权利要求1所述的一种煤矿巷道岩壁变形监测装置，其特征在于所述螺杆和储水筒相螺接。

7.根据权利要求5所述的一种煤矿巷道岩壁变形监测装置，其特征在于所述调节螺钉和滑动板相配合，对支撑弹簧的形变进行调节的设计，能够使得支撑弹簧的弹性形变适配不同巷道岩壁变形程度的需求。

8.根据权利要求1所述的一种煤矿巷道岩壁变形监测装置，其特征在于两个导向板垂直置于横板的底部，移动辊通过连接轴置于导向板上，移动辊和横板相平行。