CN115013060B - 一种井下岩体灾害监测预警设备及安装使用方法 - Google Patents
一种井下岩体灾害监测预警设备及安装使用方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115013060B CN115013060B CN202210537816.2A CN202210537816A CN115013060B CN 115013060 B CN115013060 B CN 115013060B CN 202210537816 A CN202210537816 A CN 202210537816A CN 115013060 B CN115013060 B CN 115013060B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- rod
- connecting rod
- spiral
- spiral rod
- resin anchoring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000011435 rock Substances 0.000 title claims abstract description 51
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 238000009434 installation Methods 0.000 title abstract description 15
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 claims abstract description 66
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 64
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 64
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 64
- 230000009471 action Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 34
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 229920006267 polyester film Polymers 0.000 claims description 12
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 9
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 6
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 3
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 3
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 3
- 229920002799 BoPET Polymers 0.000 claims 2
- 239000005041 Mylar™ Substances 0.000 claims 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000011900 installation process Methods 0.000 description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 2
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 1
- 230000033558 biomineral tissue development Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
- E21F17/00—Methods or devices for use in mines or tunnels, not covered elsewhere
- E21F17/18—Special adaptations of signalling or alarm devices
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D20/00—Setting anchoring-bolts
- E21D20/02—Setting anchoring-bolts with provisions for grouting
- E21D20/025—Grouting with organic components, e.g. resin
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Piles And Underground Anchors (AREA)
Abstract
本发明涉及一种井下岩体灾害监测预警设备及安装使用方法,包括上部连杆、下部空心连杆、综合型数据采集装置、应力计、振动传感器、托盘、锁定螺母、推头、光滑环形垫圈、螺带搅拌器、螺旋状杆、树脂锚固剂、钻孔挡板,将振动传感器安装在应力计之内,再与下部空心连杆相连,传感器电缆经过下部空心连杆连接至综合型数据采集装置,综合型数据采集装置位于岩体外,能够对井下信息进行监测和预警,保障井下作业人员的生命健康。本发明利用螺旋状杆、推头、树脂锚固剂、光滑环形垫圈之间的巧妙组合,使螺带搅拌器在推力的作用下经由推头沿着螺旋状杆的纹理而螺旋上升,从而对树脂锚固剂进行搅拌使其凝固,具有安装简单、快速、稳定的优点。
Description
技术领域
本发明属于金属矿采场地压监测领域,具体涉及一种井下岩体灾害监测预警设备及安装使用方法。
背景技术
金属矿开采过程中岩体物理力学特性极其复杂,除岩体内的物质成分存在较大差异外,岩石整体上还受构造运动与成矿作用的影响,使得岩层中存在着许多大小、方向不一的断层、节理、裂隙等弱面,这些弱面的存在造成岩质不均,使得岩石各部分的岩石力学参数不尽相同。此外,在复杂的岩石力学环境下,矿山巷道的掘进和采场的开挖工作大多采用分段式或渐进式的形式进行,这种形式的作业活动会不断改变采场顶板及围岩的受力条件与状态,导致次生应力场的不断产生,进而造成开采局域环境中的矿岩受力不均或将出现大面积的应力集中并引发片帮、冒顶等,造成岩体失稳事故的产生,因此,现有技术中通过使用井下岩体灾害预警设备对井下顶板及岩体状态进行监测,此类设备能够收集当下岩石钻孔内的应力数据与振动数据,为井下作业安全提供实时预警,有效应对采场地压安全隐患,确保井下作业过程中岩体安全。但是,井下岩体灾害监测预警设备内携带有高精密仪器,具体包括振动传感器、应力计等,其中的应力计与振动传感器又位于设备的空心螺纹钢之内,为了保证设备的正常运行,这使得一些普通的安装方法,例如通过往空心螺纹钢内注浆、对螺纹钢进行敲击、摇动锚杆等安装方法变成不可取。
发明内容
针对现有技术中存在的问题,本发明提供一种便于安装的井下岩体灾害监测预警设备及其使用安装方法。其目的在于,能够克服高精密设备安装过程中易损坏、难锚固等缺点。
为实现上述目的,本发明采用如下的技术方案:
一种井下岩体灾害预警设备,其特征在于,包括树脂锚固剂A、树脂锚固剂B、螺带搅拌器、光滑环形垫圈、螺旋状杆、推头、钻孔挡板、上部连杆、应力计、振动传感器、下部空心连杆、托盘、锁定螺母、综合型数据采集装置、聚酯薄膜,所述树脂锚固剂A、B分别为空心半圆柱体形状,外层接触面上包覆有聚酯薄膜材料,二者连接后内部呈一个空心圆柱体状,所述振动传感器安设于应力计之内,所述应力计分别螺纹连接于上部连杆的底端和下部空心连杆的顶端,所述上部连杆上套有钻孔挡板,顶端依次连接推头和螺旋状杆,所述光滑环形垫圈和螺带搅拌器依次套设于螺旋状杆上,所述螺旋状杆头部穿过其上端由树脂锚固剂构成的空心圆柱体,且螺旋状杆能够在空心圆柱体中无障碍旋转,所述托盘、锁定螺母依次套设于下部空心连杆上,所述下部空心连杆底端连接综合型数据采集装置;所述螺带搅拌器由呈双螺旋结构的螺旋钢和连接于两螺旋钢之间的三层固定结构组成,其中上下两层固定结构上开设有与螺旋状杆相匹配的孔一中间一层固定结构上开设由圆形孔。
进一步地,所述树脂锚固剂A、B形成的空心圆柱体外径小于钻孔直径,内径大于螺旋状杆直径。
进一步地,所述聚酯薄膜还包覆在由树脂锚固剂A、B形成的空心圆柱结构内圆周面以内的接触面上,空心圆柱结构内部的聚酯薄膜不易被螺旋状杆划破;所述聚酯薄膜能够被螺带搅拌器划破。
进一步地,所述螺带搅拌器的高度为树脂锚固剂高度的1/2~3/4,直径小于钻孔直径且与树脂锚固剂形成的空心圆柱体外径相当,以保证螺带搅拌器能够充分搅拌树脂锚固剂,且能够螺旋上升至螺旋状杆的底部。
进一步地,所述上部连杆分为三段,位于上端的空心圆柱结构、中端的实心圆柱结构和下端的空心圆柱结构,所述下端空心圆柱结构在端口处设置螺纹,通过端口处的螺纹与应力计连接,其中,位于上端的空心圆柱结构,其高度小于螺旋状杆高度。
所述中端实心圆柱的作用包括:1、避免螺旋状杆接触到应力计,使应力计遭到冲击。2、避免树脂锚固剂从上端的空心圆柱结构中流下,造成树脂锚固剂浪费或使树脂锚固剂接触到应力计。
进一步地,所述螺旋状杆是由树脂塑料制成,其高度大于树脂锚固剂与螺带搅拌器的高度之和,直径略小于上部连杆上端的空心圆柱的直径,以保证螺旋状杆能够穿过推头收缩到上部连杆上端的空心圆柱内部,且螺旋状杆的螺纹角度设置为45°-60°之间,能够使螺带搅拌器随着推力的作用螺旋上升;且所述螺旋状杆头部为光滑椭圆半球,以减小与钻孔内壁的摩擦,使螺旋状杆更易旋转。
进一步地,所述光滑环形垫圈内径大于螺旋状杆直径,外径小于钻孔直径;所述钻孔挡板为空心圆环结构,内径略大于上部连杆的直径,外径略小于钻孔直径。所述钻孔挡板能够挡住外溢的树脂锚固剂,使树脂锚固剂在钻孔的最里端凝固,从而固定住智能监测设备,完成安装。
进一步地,所述下部空心连杆在上端口处设置螺纹,与应力计连接,应力计的电线通过下部空心连杆接入综合型数据采集装置。
进一步地,所述上部连杆和下部空心连杆均为螺纹钢锚杆。
进一步地,所述综合型数据采集装置与下部空心连杆的底端焊接,其外壳为不锈钢金属外壳,内部包括传感器采集模块、大容量电池等部件,具有对传感器信号采集、集成、储存、通讯的功能,能够将数据传送到客户端并起到预警的作用。
根据上述的一种井下岩体灾害监测预警设备的安装使用方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一、根据矿山的实际情况和需求,在合适的采场、巷道选取合适的监测点;
步骤二、在监测点凿岩钻孔,清理钻孔;
步骤三、组装设备:先将上部连杆、应力计、下部空心连杆三者连接好,然后将钻孔挡板套设于上部连杆上,将推头安装于上部连杆顶端,然后将螺旋状杆一端穿过推头开孔进入上部连杆中合适位置,紧接着依次将光滑环形垫圈、螺带搅拌器套设于螺旋状杆上,组装树脂锚固剂A、B使形成空心圆柱体形状,将螺旋状杆另一端伸入树脂锚固剂形成的空心圆柱体内,然后在下部空心连杆上依次套设托盘、锁定螺母,最后在底端连接上综合型数据采集装置;
步骤四、将监测预警设备放入钻孔内,沿着钻孔方向推动综合型数据采集装置的金属外壳使螺旋状杆头部与钻孔最里端接触,紧接着继续用力推动,此时螺旋状杆受到来自推头的沿钻孔内方向的推力,也会受到钻孔内岩石的反作用力,螺旋状杆不会继续沿钻孔方向移动,由于推头的通孔结构的作用,螺旋状杆会在钻孔的底部顺时针旋转(俯视方向),进而往上部连杆的空心结构内运动,与此同时,螺带搅拌器受到的推力会大于来自螺带搅拌器上方树脂锚固剂的反作用力,螺带搅拌器会沿着螺旋状杆的螺旋纹理结构,向着树脂锚固剂(钻孔内部)方向逆时针(俯视方向)螺旋移动,进一步地,顺时针旋转的螺旋状杆也会促进螺带搅拌器的逆时针旋转,在推力的作用下,螺带搅拌器移动至钻孔最里端,对树脂锚固剂进行充分的搅拌,并调整钻孔挡板,使其处于能够挡住锚固剂流出的合适位置,直至树脂锚固剂凝固,调整锁定螺母,使托盘与岩壁接触;
步骤五、设备正常运行,对岩体进行监测预警,保障井下作业人员安全。
有益效果
采用上述技术方案,本发明与现有技术相比具有如下积极效果:
本发明的监测预警设备能够同时对井下岩石的应力和振动状态进行监测,为井下工作人员生命健康提供保障,利用螺旋状杆、推头、树脂锚固剂、光滑环形垫圈之间的巧妙组合,使螺带搅拌器在推力的作用下经由推头沿着螺旋状杆的纹理而螺旋上升,从而对树脂锚固剂进行搅拌使其凝固,具有安装简单、快速、稳定的优点。利用树脂锚固剂能够使井下岩体灾害监测预警设备锚固在钻孔内部,能够提供足够的锚固力,且保证设备内的精密仪器在安装过程中不被损害,使设备在岩体内正常运行,对井下岩体灾害情况进行监测并在临近危险的情况下进行预警。
附图说明
图一为本发明的整体结构示意图;
图二为本发明的树脂锚固剂部分与螺旋状杆结构示意图;
图三为本发明的连杆与应力计结构连接示意图;
图四为本发明的螺带搅拌器结构示意图;
图五为本发明的推头结构示意图;
图六为本发明的一种岩体灾害监测预警设备结构示意图;
图七为本发明的安装过程原理图;
图八为本发明的一种岩体灾害监测预警设备安装示意图;
其中:1-树脂锚固剂A;2-树脂锚固剂B;3-螺带搅拌器;3-1-螺旋钢、3-2-孔一、3-3-圆形孔;4-光滑环形垫圈;5-螺旋状杆;5-1-光滑椭圆半球;6-推头;7-钻孔挡板;8-上部连杆;8-1-上端空心圆柱;8-2-中端实体圆柱;8-3-下端空心圆柱;9-应力计;10-下部空心连杆;11-托盘;12-锁定螺母;13-综合型数据采集装置;14-聚酯薄膜。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例;基于本发明的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例,都属于本发明所保护的范围。
实施例一
一种井下岩体灾害预警设备,如图1-8所示,包括树脂锚固剂A1、树脂锚固剂B2、螺带搅拌器3、光滑环形垫圈4、螺旋状杆5、推头6、钻孔挡板7、上部连杆8、应力计9、振动传感器、下部空心连杆10、托盘11、锁定螺母12、综合型数据采集装置13、聚酯薄膜14,所述树脂锚固剂A1、B2分别为空心半圆柱体形状,外层接触面上包覆有聚酯薄膜材料14,二者连接后呈一个空心圆柱体状,所述振动传感器安设于应力计9之内,所述应力计9分别螺纹连接于上部连杆8的底端和下部空心连杆10的顶端,所述上部连杆8上套有钻孔挡板7,顶端依次连接推头6和螺旋状杆5,所述光滑环形垫圈4和螺带搅拌器3依次套设于螺旋状杆5上,所述螺旋状杆5头部穿过其上端由树脂锚固剂构成的空心圆柱体,且螺旋状杆5能够在空心圆柱体中无障碍旋转,所述托盘11、锁定螺母12依次套设于下部空心连杆10上,所述下部空心连杆10底端连接综合型数据采集装置13;所述螺带搅拌器3由呈双螺旋结构的螺旋钢3-1和连接于两螺旋钢之间的三层固定结构组成,其中上下两层固定结构上开设有与螺旋状杆相匹配的孔一3-2,中间一层固定结构上开设由圆形孔3-3。
进一步地,所述树脂锚固剂A、B形成的空心圆柱体外径小于钻孔直径,内径大于螺旋状杆5直径。
进一步地,所述聚酯薄膜14能够被螺带搅拌器3划破,树脂锚固剂A、B形成的空心圆柱结构内部的聚酯薄膜14不易被螺旋状杆5划破。
进一步地,所述螺带搅拌器3的高度为树脂锚固剂高度的1/2~3/4,其直径小于钻孔直径且与树脂锚固剂形成的空心圆柱体外径相当,以保证螺带搅拌器3能够充分搅拌树脂锚固剂,且能够螺旋上升至螺旋状杆的底部。
进一步地,所述上部连杆8分为三段,位于上端的空心圆柱结构8-1、中端的实心圆柱结构8-2和下端的空心圆柱结构8-3,下端的空心圆柱结构8-3在端口处设置螺纹,通过端口处螺纹与应力计9连接,其中,位于上端的空心圆柱结构8-1,其高度小于螺旋状杆高度。
所述中端实心圆柱8-2的作用包括:1、避免螺旋状杆接触到应力计,使应力计遭到冲击。2、避免树脂锚固剂从上端的空心圆柱结构中流下,造成树脂锚固剂浪费或使树脂锚固剂接触到应力计。
进一步地,所述螺旋状杆5是由树脂塑料制成,其高度大于树脂锚固剂与螺带搅拌器3的高度之和,直径略小于上部连杆8上端的空心圆柱的直径,以保证螺旋状杆5能够穿过推头6收缩到上部连杆8上端的空心圆柱内部,且螺旋状杆的螺纹角度设置为45°-60°之间,以使螺带搅拌器随着推力的作用螺旋上升,螺旋状杆头部为光滑椭圆半球5-1,能够减小与钻孔内壁的摩擦,使螺旋状杆更易旋转,更易安装。
进一步地,所述光滑环形垫圈4内径大于螺旋状杆5直径,外径小于钻孔直径;所述钻孔挡板7为空心圆环结构,内径略大于上部连杆8的直径,外径略小于钻孔直径。所述钻孔挡板7能够挡住外溢的树脂锚固剂,使树脂锚固剂在钻孔的最里端凝固,从而固定住智能监测设备,完成安装。
进一步地,所述下部空心连杆10在上端口处设置螺纹,与应力计9连接,应力计的电线通过下部空心连杆10接入综合型数据采集装置。
进一步地,所述上部连杆8和下部空心连杆10均为螺纹钢锚杆。
进一步地,所述综合型数据采集装置13与下部空心连杆10的底端焊接,其外壳为不锈钢金属外壳,内部包括传感器采集模块、大容量电池等部件,具有对传感器信号采集、集成、储存、通讯的功能,能够将数据传送到客户端并起到预警的作用。
实施例二
根据上述的一种井下岩体灾害监测预警设备的安装使用方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一、根据矿山的实际情况和需求,在合适的采场、巷道选取合适的监测点;
步骤二、在监测点凿岩钻孔,清理钻孔;
步骤三、组装设备:先将上部连杆8、应力计9、下部空心连杆10三者连接好,然后将钻孔挡板7套设于上部连杆8上,将推头6安装于上部连杆顶端,然后将螺旋状杆5一端穿过推头开孔进入上部连杆8中合适位置,紧接着依次将光滑环形垫圈4、螺带搅拌器3套设于螺旋状杆5上,组装树脂锚固剂A、B使形成空心圆柱体形状,将螺旋状杆5另一端伸入树脂锚固剂形成的空心圆柱体内,然后在下部空心连杆10上依次套设托盘11、锁定螺母12,最后在底端连接上综合型数据采集装置13;
步骤四、将监测预警设备放入钻孔内,沿着钻孔方向推动综合型数据采集装置13的金属外壳使螺旋状杆头部与钻孔最里端接触,紧接着继续用力推动,此时螺旋状杆5受到来自推头的沿钻孔内方向的推力,也会受到钻孔内岩石的反作用力,螺旋状杆5不会继续沿钻孔方向移动,由于推头6的通孔结构的作用,螺旋状杆5会在钻孔的底部顺时针旋转(俯视方向),进而往上部连杆的空心结构内运动,与此同时,螺带搅拌器3受到的推力会大于来自螺带搅拌器3上方树脂锚固剂的反作用力,螺带搅拌器3会沿着螺旋状杆5的螺旋纹理结构,向着树脂锚固剂(钻孔内部)方向逆时针(俯视方向)螺旋移动,进一步地,顺时针旋转的螺旋状杆5也会促进螺带搅拌器3的逆时针旋转,在推力的作用下,螺带搅拌器3移动至钻孔最里端,对树脂锚固剂1进行充分的搅拌,并调整钻孔挡板,使其处于能够挡住锚固剂流出的合适位置,直至树脂锚固剂凝固,调整锁定螺母12,使托盘11与岩壁接触;
步骤五、设备正常运行,对岩体进行监测预警,保障井下作业人员安全。
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)
1.一种井下岩体灾害监测预警设备,其特征在于,包括树脂锚固剂A(1)、树脂锚固剂B(2)、螺带搅拌器(3)、光滑环形垫圈(4)、螺旋状杆(5)、推头(6)、钻孔挡板(7)、上部连杆(8)、应力计(9)、振动传感器、下部空心连杆(10)、托盘(11)、锁定螺母(12)、综合型数据采集装置(13)、聚酯薄膜(14),所述树脂锚固剂A(1)、B(2)分别为空心半圆柱体形状,外层接触面上包覆有聚酯薄膜材料(14),二者连接后呈一个空心圆柱体状,所述振动传感器安设于应力计之内,所述应力计分别螺纹连接于上部连杆(8)的底端和下部空心连杆(10)的顶端,所述上部连杆(8)上套有钻孔挡板(7),顶端依次连接推头(6)和螺旋状杆(5),所述光滑环形垫圈(4)和螺带搅拌器(3)依次套设于螺旋状杆(5)上,所述螺旋状杆(5)头部穿过其上端由树脂锚固剂构成的空心圆柱体,且螺旋状杆(5)能够在空心圆柱体中无障碍旋转,所述托盘(11)、锁定螺母(12)依次套设于下部空心连杆(10)上,所述下部空心连杆(10)底端连接综合型数据采集装置(13);所述螺带搅拌器(3)由呈双螺旋结构的螺旋钢(3-1)和连接于两螺旋钢之间的三层固定结构组成,其中上下两层固定结构上开设有与螺旋状杆相匹配的孔一(3-2),中间一层固定结构上开设有圆形孔(3-3)。
2.根据权利要求1所述的一种井下岩体灾害监测预警设备,其特征在于,所述聚酯薄膜(14)还包覆在由树脂锚固剂A、B形成的空心圆柱结构内圆周面以内的接触面上,所述空心圆柱结构内部的聚酯薄膜不易被螺旋状杆(5)划破;所述聚酯薄膜(14)能够被螺带搅拌器(3)划破。
3.根据权利要求1所述的一种井下岩体灾害监测预警设备,其特征在于,所述螺带搅拌器(3)的高度为树脂锚固剂高度的1/2~3/4,其直径小于钻孔直径且与树脂锚固剂形成的空心圆柱体外径相当,以保证螺带搅拌器(3)能够充分搅拌树脂锚固剂,且能够螺旋上升至螺旋状杆的底部。
4.根据权利要求1所述的一种井下岩体灾害监测预警设备,其特征在于,所述上部连杆(8)分为三段,位于上端的空心圆柱结构、中端的实心圆柱结构和下端的空心圆柱结构,下端空心圆柱在端口处设置螺纹,通过端口处的螺纹与应力计连接,其中,位于上端的空心圆柱结构,其高度小于螺旋状杆(5)高度。
5.根据权利要求1所述的一种井下岩体灾害监测预警设备,其特征在于,所述螺旋状杆(5)是由树脂塑料制成,其高度大于树脂锚固剂与螺带搅拌器(3)的高度之和,直径略小于上部连杆(8)上端的空心圆柱的直径,以保证螺旋状杆(5)能够穿过推头收缩到上部连杆(8)上端的空心圆柱内部,且螺旋状杆的螺纹角度设置为45°-60°之间,以使螺带搅拌器随着推力的作用螺旋上升;且所述螺旋状杆头部为光滑椭圆半球(5-1),以减小与钻孔内壁的摩擦,使螺旋状杆更易旋转。
6.根据权利要求1所述的一种井下岩体灾害监测预警设备,其特征在于,所述光滑环形垫圈(4)内径大于螺旋状杆(5)直径,外径小于钻孔直径;所述钻孔挡板(7)为空心圆环结构,内径略大于上部连杆(8)的直径,外径略小于钻孔直径。
8.根据权利要求1所述的一种井下岩体灾害监测预警设备,其特征在于,所述下部空心连杆(10)在上端口处设置螺纹,与应力计(9)连接,应力计的电线通过下部空心连杆(10)接入综合型数据采集装置(13)。
9.根据权利要求1所述的一种井下岩体灾害监测预警设备,其特征在于,所述综合型数据采集装置(13)与下部空心连杆(10)的底端焊接,其外壳为不锈钢金属外壳,内部包括传感器采集模块、大容量电池等部件,具有对传感器信号采集、集成、储存、通讯的功能,能够将数据传送到客户端并起到预警的作用。
10.根据权利要求1-9任一项所述的一种井下岩体灾害监测预警设备的安装使用方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一、根据矿山的实际情况和需求,在合适的采场、巷道选取合适的监测点;
步骤二、在监测点凿岩钻孔,清理钻孔;
步骤三、组装设备:先将上部连杆(8)、应力计(9)、下部空心连杆(10)三者连接好,然后将钻孔挡板(7)套设于上部连杆上,将推头(6)安装于上部连杆顶端,然后将螺旋状杆(5)一端穿过推头开孔进入上部连杆中合适位置,紧接着依次将光滑环形垫圈(4)、螺带搅拌器(3)套设于螺旋状杆(5)上,组装树脂锚固剂A、B使形成空心圆柱体形状,将螺旋状杆(5)另一端伸入树脂锚固剂形成的空心圆柱体内,然后在下部空心连杆(10)上依次套设托盘(11)、锁定螺母(12),最后在底端连接上综合型数据采集装置(13);
步骤四、将监测预警设备放入钻孔内,沿着钻孔方向推动综合型数据采集装置(13)的金属外壳使螺旋状杆头部与钻孔最里端接触,紧接着继续用力推动,此时螺旋状杆(5)受到来自推头(6)的沿钻孔内方向的推力,也会受到钻孔内岩石的反作用力,螺旋状杆(5)不会继续沿钻孔方向移动,由于推头(6)的通孔结构的作用,螺旋状杆(5)会在钻孔的底部顺时针旋转(俯视方向),进而往上部连杆的空心结构内运动,与此同时,螺带搅拌器(3)受到的推力会大于来自螺带搅拌器上方树脂锚固剂的反作用力,螺带搅拌器(3)会沿着螺旋状杆(5)的螺旋纹理结构,向着树脂锚固剂(钻孔内部)方向逆时针(俯视方向)螺旋移动,进一步地,顺时针旋转的螺旋状杆(5)也会促进螺带搅拌器(3)的逆时针旋转,在推力的作用下,螺带搅拌器(3)移动至钻孔最里端,对树脂锚固剂进行充分的搅拌,并调整钻孔挡板,使其处于能够挡住锚固剂流出的合适位置,直至树脂锚固剂凝固,调整锁定螺母,使托盘与岩壁接触;
步骤五、设备正常运行,对岩体进行监测预警,保障井下作业人员安全。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210537816.2A CN115013060B (zh) | 2022-05-18 | 2022-05-18 | 一种井下岩体灾害监测预警设备及安装使用方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210537816.2A CN115013060B (zh) | 2022-05-18 | 2022-05-18 | 一种井下岩体灾害监测预警设备及安装使用方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN115013060A CN115013060A (zh) | 2022-09-06 |
CN115013060B true CN115013060B (zh) | 2023-03-14 |
Family
ID=83068774
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210537816.2A Active CN115013060B (zh) | 2022-05-18 | 2022-05-18 | 一种井下岩体灾害监测预警设备及安装使用方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN115013060B (zh) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102877870A (zh) * | 2012-10-18 | 2013-01-16 | 湖南科技大学 | 动静组合智能预警锚杆 |
CN109653781A (zh) * | 2018-12-11 | 2019-04-19 | 河南理工大学 | 树脂锚固剂破袋搅拌装置及其破袋搅拌方法 |
CN110067582A (zh) * | 2019-05-05 | 2019-07-30 | 中国矿业大学 | 用于围岩支护、失稳监测的锚杆及其安装方法 |
CN113236368A (zh) * | 2021-06-25 | 2021-08-10 | 山东黄金矿业科技有限公司深井开采实验室分公司 | 一种地压监测装置及方法 |
CN113482683A (zh) * | 2021-07-14 | 2021-10-08 | 东北大学 | 一种锚索锚固多级增效搅拌导升组件及其工作方法 |
-
2022
- 2022-05-18 CN CN202210537816.2A patent/CN115013060B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102877870A (zh) * | 2012-10-18 | 2013-01-16 | 湖南科技大学 | 动静组合智能预警锚杆 |
CN109653781A (zh) * | 2018-12-11 | 2019-04-19 | 河南理工大学 | 树脂锚固剂破袋搅拌装置及其破袋搅拌方法 |
CN110067582A (zh) * | 2019-05-05 | 2019-07-30 | 中国矿业大学 | 用于围岩支护、失稳监测的锚杆及其安装方法 |
CN113236368A (zh) * | 2021-06-25 | 2021-08-10 | 山东黄金矿业科技有限公司深井开采实验室分公司 | 一种地压监测装置及方法 |
CN113482683A (zh) * | 2021-07-14 | 2021-10-08 | 东北大学 | 一种锚索锚固多级增效搅拌导升组件及其工作方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN115013060A (zh) | 2022-09-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN113865551B (zh) | 适用于高边坡与河道双台阶的空地结合基坑开挖监测预警系统及其操作方法 | |
CN109751975A (zh) | 一种多节自由组合全自动深部位移测斜仪 | |
CN112747793B (zh) | 一种矿山地表沉陷岩移观测装置 | |
CN102877870A (zh) | 动静组合智能预警锚杆 | |
US9115542B1 (en) | Geo-diving device | |
CN115013060B (zh) | 一种井下岩体灾害监测预警设备及安装使用方法 | |
CN105256786A (zh) | 一种无缆静力触探设备及其使用方法 | |
CN104913818B (zh) | 一种变形锚杆锚索监测仪、监测系统及其监测方法 | |
CN106979743B (zh) | 一种滑坡深部大位移自适应监测系统和方法 | |
CN110308489B (zh) | 一种矿山地区地震监测仪 | |
CN102913169B (zh) | 移动式钻孔倾斜仪探头捕捉器及其方法 | |
CN207688853U (zh) | 一种多节自由组合全自动深部位移测斜仪 | |
CN213016327U (zh) | 适用于判定上土下岩地层分界深度的钻孔桩钻进随钻装置 | |
CN111648769B (zh) | 适用于判定上土下岩地层分界深度的钻孔桩钻进随钻装置 | |
CN202832596U (zh) | 动静组合智能预警锚杆 | |
CN212079292U (zh) | 一种水文地质钻孔水位自动采集器 | |
CN105863618B (zh) | 一种深井高温随钻温度检测装置 | |
CN115478534B (zh) | 地基混凝土灌注桩钻孔用钢护筒装置及施工方法 | |
CN111472842A (zh) | 矿山地下环境探测装置及其控制系统 | |
CN111594246A (zh) | 一种自进式中空注浆树脂锚杆及使用方法 | |
US20070231084A1 (en) | Roof bolt plate | |
CN115480044A (zh) | 一种用于山体滑坡地质灾害预警装置及其使用方法 | |
CN111928816A (zh) | 一种地下工程运行安全性的监控方法和监控系统 | |
CN220853578U (zh) | 一种便携式矿压观测测量桩 | |
CN216309038U (zh) | 一种自然灾害普查地质定点采集无线传输装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |