CN116608781A - 一种软岩巷道变形监测装置及监测方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及巷道监测技术领域，特别是涉及一种软岩巷道变形监测装置及监测方法，包括移动监测车，所述移动监测车设置在巷道的轨道上，且所述移动监测车上设置有用于监测巷道内壁变形的变形监测装置以及用于监测巷道内壁应力的应力监测装置，所述变形监测装置和应力监测装置之间设置有用于提供监测动力的驱动装置，所述移动监测车上设置有监测控制单元；本发明通过移动监测车以使变形监测装置和应力监测装置能够对巷道的任意位置进行监测，同时也可以将本发明的移动监测车挪移至其他巷道进行监测，进一步提高本发明的监测范围；并且本发明可以针对变形区域进行涂料喷涂，以便对变形区域进行标记，便于后续工作人员进行进一步的监测。

Description

一种软岩巷道变形监测装置及监测方法

技术领域

本申请涉及巷道监测技术领域，特别是涉及一种软岩巷道变形监测装置及监测方法。

背景技术

松软岩层巷道支护的着眼点应放在充分利用和发挥自承能力上，其支护原理是根据岩层不同属性，不同地压来源，从分析地压活动基本规律入手，运用信息化设计方法，使支护体系和施工工艺过程不断适用围岩变形的活动状态，以达到控制围岩变形，维护巷道稳定的目的。

巷道在开挖之前岩体是处于一种应力平衡的状态，而在开挖之后岩体周围的应力分布会发生变化，存在岩体巷道变形、断裂和掉落等问题，尤其是经过长期的积累，软岩巷道必然会存在这些问题，具有很大的危险性，因此，在实际生活中往往需要定期对软岩巷道变形进行监测，以确保软岩巷道处于安全可控的范围内，保障工作人员的生命安全。

如公开号为CN112781474A的一种煤矿巷道顶底板变形量监测装置，包括底板，所述底板的顶部焊接有空心箱，所述空心箱的顶部中心处焊接有空心长管，所述空心长管的内表壁滑动嵌设有第一圆板，且第一圆板的外侧与空心长管的内表壁滑动。本发明中，空心长管顶部到万向轮底部之间距离固定不变，通过气泵的发动，使得气体进入到空心长管的内部，通过气压的作用，会使得调节长杆延伸出来，使得调节长杆的顶端接触到煤矿巷道的顶部，通过刻度线可以了解到调节长杆延伸出的高度，在加上空心长管顶部到万向轮底部之间距离，从而可以测量出煤矿巷道顶底板之间的距离，同时调节长杆在延伸的时候，不会发生倾斜，从而可以提高测量的精度，便于使用。

上述现有技术虽然可以对巷道变形进行检测，但是其监测范围有限，具有一定的局限性：

1.上述现有技术是通过调节长杆的延伸对巷道顶部变形进行监测，但是该调节长杆只能对巷道顶部监测，而对于巷道两侧以及偏离顶部的区域则无法进行监测，进而导致该现有技术的监测范围有效，无法达到预期的目的。

2.上述现有技术是通过万向轮可以在巷道内移动，以便达到对巷道的任意位置的顶部进行监测，但是上述现有技术在监测过程中，若发现巷道变形的区域时，无法进行标识以供后续对该待监测的重点区域进行二次监测以及对该处进行后续的维修，而上述现有技术并没有这些功能，导致后续工作人员存在无法顺利找到该变形区域，增加工作人员的工作难度。

基于此，本申请设计一种可以针对巷道任意位置进行变形监测，同时也能够进行变形区域的标记，以供后续工作人员的维修监测。

发明内容

为了解决上述技术问题，本申请提供了一种软岩巷道变形监测装置及监测方法。

第一方面，本申请提供的一种软岩巷道变形监测装置，采用如下的技术方案：

一种软岩巷道变形监测装置，包括移动监测车，所述移动监测车设置在巷道的轨道上，且所述移动监测车上设置有用于监测巷道内壁变形的变形监测装置以及用于监测巷道内壁应力的应力监测装置，所述变形监测装置和应力监测装置之间设置有用于提供监测动力的驱动装置，所述移动监测车上设置有监测控制单元；

所述变形监测装置包括扇形监测架，所述扇形监测架沿弧形侧壁开设有扇形槽，所述扇形槽底部且与扇形监测架同轴心处转动安装有转动架，所述转动架侧壁安装有多个在扇形槽内滑动的延伸架，所述延伸架背离转动架的一端设置有用于检测巷道变形的变形监测机构。

优选的，所述变形监测机构包括伸缩架，所述伸缩架通过伸缩组件滑动设置在延伸架上，所述伸缩架背离延伸架的一端设置有监测板，且所述监测板中部处设置有监测摄像头，所述监测摄像头与监测控制单元电性连接，用于控制监测摄像头的启停以及收集监测摄像头拍摄的信息；所述监测板上位于监测摄像头四周设置有照射灯，用于为监测摄像头拍摄提供照明。

优选的，所述伸缩组件包括锁紧螺栓，所述锁紧螺栓一端螺纹连接在延伸架一侧开设的内螺纹孔内，所述伸缩架一侧开设有贯通的导向槽，所述锁紧螺栓置于导向槽内，所述锁紧螺栓上转动安装有限位板，且所述限位板朝向伸缩架的一端设置有置于导向槽内的限位杆，所述延伸架上开设有与限位杆滑动配合的限位孔；

所述伸缩架位于导向槽的两侧均匀开设有若干插接孔，所述限位板朝向伸缩架的一侧设置有若干与插接孔相插接配合的插接杆；

所述扇形槽侧壁上开设有供限位板滑动的弧形槽；所述扇形监测架的侧壁上开设有调节操作孔，且所述调节操作孔上安装有可拆卸的操作门。

优选的，所述应力监测装置包括应力监测架，所述应力监测架设置在移动监测车上，且所述应力监测架弧形外侧壁上开设有转向槽，所述转向槽中部设置有竖直分布的转向丝杆，且所述转向丝杆两端转动安装在转向槽内设置的固定座上，所述转向丝杆上螺纹连接有转向块，所述转向块两端铰接有延伸条；

所述转向槽内设置有两个以转向丝杆为中心的对称分布的转向架，且所述转向架底部转动安装在转向槽内设置的转向底座上，所述延伸条背离转向块的一端铰接在转向架侧壁上，所述转向架背离转向底座的一端设置有应力监测机构。

优选的，所述应力监测机构包括应力电动推杆，所述应力电动推杆安装在转向架内，且所述转向架背离转向底座的一端滑动设置有滑移架，所述滑移架与应力电动推杆的伸缩端相连接，所述滑移架背离转向架的一端设置有监测面板，所述监测面板背离滑移架的一端拐角处设置有安装筒，且所述安装筒上安装有可拆卸的万向轮，用于与巷道内壁滚动接触，所述监测面板朝向安装筒的一端设置有监测组件。

优选的，所述监测组件包括测试板，所述测试板朝向监测面板的一端设置有多个与安装筒一一对应的L型架，且所述L型架滑动套设在安装筒上，所述测试板和监测面板之间连接有复位弹簧，用于驱使测试板向着监测面板移动，所述测试板和监测面板的相对一侧均设置有电磁块，且二者磁性相同，用于驱使测试板向着背离监测面板的方向移动，所述测试板背离监测面板的一端设置有应力传感器，且所述应力传感器与监测控制单元电性连接。

优选的，所述监测面板上设置有涂料喷头，所述涂料喷头与伸缩管相连通，所述伸缩管连通在涂料暂存箱上，且所述涂料暂存箱安装在移动监测车上。

优选的，所述驱动装置包括驱动电机，所述驱动电机安装在移动监测车上且位于变形监测装置和应力监测装置之间，所述驱动电机输出端安装有变节机构，所述应力监测架朝向驱动电机的一侧设置有控制转向丝杆转动的第一驱动组件，所述扇形监测架朝向驱动电机的一侧设置有控制转动架转动的第二驱动组件；

所述第一驱动组件包括第一平面齿条，所述第一平面齿条滑动设置在应力监测架的侧壁，所述转向丝杆上安装有与第一平面齿条啮合的第一齿轮，所述第一平面齿条连接在应力监测架侧壁上滑动设置的第一滑条上，所述第一滑条上设置有第一控制块，所述应力监测架侧壁上设置有与第一滑条平行的第一往复丝杆，且所述第一控制块与第一往复丝杆螺纹连接；

所述第二驱动组件包括第二平面齿条，所述第二平面齿条滑动设置在扇形监测架侧壁上，所述转向架端部安装有与第二平面齿条啮合的第二齿轮，所述第二平面齿条外侧设置有与其平行的第二往复丝杆，所述第二平面齿条上设置有与第二往复丝杆螺纹连接的第二控制块。

优选的，所述变节机构包括转动轴，所述转动轴通过支架安装在移动监测车上，且所述转动轴通过联轴器与驱动电机的输出端相连接，所述转动轴上转动安装有第一变节环和第二变节环，所述第一变节环和第二变节环上分别安装有第一传动链轮和第二传动链轮，所述第一往复丝杆上安装有第一配合链轮，所述第一配合链轮和第一传动链轮之间通过第一链条相连接，所述第二往复丝杆上安装有第二配合链轮，所述第二配合链轮和第二传动链轮之间通过第二链条相连接；

所述转动轴上开设有变节滑槽，所述变节滑槽内滑动设置有变节条，所述第一变节环和第二变节环内侧壁上周向均匀开设有若干配合槽，所述变节条上背离驱动电机的一端设置有与配合槽滑动插接的配合插条，所述转动轴上活动安装有控制圆盘，所述变节条端部转动设置在控制圆盘上，所述移动监测车上设置有与控制圆盘连接的变节电动推杆。

第二方面，本申请还提供的一种软岩巷道变形监测方法，其使用方法包括如下步骤：

S1：监测准备，将移动监测车挪移至待测的巷道轨道上，然后根据巷道的尺寸深度，通过调节伸缩组件以改变监测摄像头到巷道内壁的间距，以确保监测摄像头能够清晰的拍摄巷道变形；

S2：变形监测，在驱动装置的驱动下，以使扇形监测架内的多个延伸架能够随着转动架而同步转动，以使监测摄像头能够对巷道的顶部和两侧均进行摄像监测；

S3：应力监测，在驱动装置的驱动下，驱使应力监测架内的转向架转动，以使应力传感器能够对巷道的顶部和两侧进一步进行应力监测，同时涂料喷头对存在巷道变形的区域进行喷涂标记，以使后续工作人员进一步监测。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.本发明通过移动监测车以使变形监测装置和应力监测装置能够对巷道的任意位置进行监测，同时也可以将本发明的移动监测车挪移至其他巷道进行监测，进一步提高本发明的监测范围；并且本发明可以针对变形区域进行涂料喷涂，以便对变形区域进行标记，便于后续工作人员进行进一步的监测。

2.本发明通过监测摄像头对巷道内壁进行初步的摄像监测，用于检测巷道内壁是否存在凹陷、凸起和断裂等问题；同时本发明通过伸缩组件能够改变监测摄像头到巷道内壁的间距，以确保监测摄像头更加清晰的拍摄巷道内壁。

3.本发明通过应力传感器能够对巷道内壁进行应力监测，用于检测巷道内壁应力是否分布均匀，防止出现应力分布不均而导致巷道坍塌的问题。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明变形监测装置的结构示意图。

图3是本发明变形监测机构的结构示意图。

图4是本发明图3中A处局部放大图。

图5是本发明应力监测装置的结构示意图。

图6是本发明应力监测机构的结构示意图。

图7是本发明图6中B处局部放大图。

图8是本发明第一驱动组件的结构示意图。

图9是本发明图8中C处局部放大图。

图10是本发明第二驱动组件的结构示意图。

图11是本发明图10中D处局部放大图。

图12是本发明变节机构的结构示意图。

图13是本发明图12中E处局部放大图。

附图标记说明：1、移动监测车；2、变形监测装置；3、应力监测装置；4、驱动装置；5、监测控制单元；21、扇形监测架；22、扇形槽；23、转动架；24、延伸架；25、变形监测机构；251、伸缩架；252、伸缩组件；253、监测板；254、监测摄像头；255、照射灯；2521、锁紧螺栓；2522、内螺纹孔；2523、导向槽；2524、限位板；2525、限位杆；2526、限位孔；2527、插接孔；2528、插接杆；256、弧形槽；257、调节操作孔；258、操作门；31、应力监测架；32、转向槽；33、转向丝杆；34、转向块；35、延伸条；36、转向架；37、转向底座；38、应力监测机构；381、应力电动推杆；382、滑移架；383、监测面板；384、安装筒；385、万向轮；386、监测组件；3861、测试板；3862、L型架；3863、复位弹簧；3864、电磁块；3865、应力传感器；387、涂料喷头；388、伸缩管；389、涂料暂存箱；41、驱动电机；42、变节机构；43、第一驱动组件；44、第二驱动组件；431、第一平面齿条；432、第一齿轮；433、第一滑条；434、第一控制块；435、第一往复丝杆；441、第二平面齿条；442、第二齿轮；443、第二往复丝杆；444、第二控制块；421、转动轴；422、第一变节环；423、第二变节环；424、第一传动链轮；425、第二传动链轮；426、第一配合链轮；427、第一链条；428、第二配合链轮；429、第二链条；4211、变节滑槽；4212、变节条；4213、配合槽；4214、配合插条；4215、控制圆盘；4216、变节电动推杆。

具体实施方式

以下结合附图1-13对本申请作进一步详细说明。

实施例一：

参阅图1，本申请实施例公开一种软岩巷道变形监测装置，包括移动监测车1，移动监测车1设置在巷道的轨道上，且移动监测车1上设置有用于监测巷道内壁变形的变形监测装置2以及用于监测巷道内壁应力的应力监测装置3，变形监测装置2和应力监测装置3之间设置有用于提供监测动力的驱动装置4，移动监测车1上设置有监测控制单元5。

在具体实施过程中，当需要对巷道变形进行监测时，将移动监测车1移动至巷道的轨道上，以使移动监测车1能够在轨道上移动，从而使得变形监测装置2能够对巷道内壁变形进行监测，同时在驱动装置4的驱动下能够驱使变形监测装置2对巷道顶部和两侧均能进行变形监测；当变形监测装置2监测到巷道内壁存在变形情况，本发明通过应力监测装置3对该区域进行应力监测，以进一步明确该区域的变形情况，同时通过驱动装置4能够调节应力监测装置3的监测角度，以确保该应力监测装置3能够对巷道顶部和两侧均能实现应力监测，从而提高本发明的监测范围。

当准备监测巷道时，参阅图2，变形监测装置2包括扇形监测架21，扇形监测架21沿弧形侧壁开设有扇形槽22，扇形槽22底部且与扇形监测架21同轴心处转动安装有转动架23，转动架23侧壁安装有多个在扇形槽22内滑动的延伸架24，延伸架24背离转动架23的一端设置有用于检测巷道变形的变形监测机构25。

在具体实施过程中，通过驱动装置4驱使转动架23往复转动，以便带动延伸架24随着抓东架同步往复转动，进而使得变形监测机构25也同步转动，以使变形监测机构25能够对巷道的顶部和两侧均进行变形监测，确保巷道各个区域均能监测到。

其中，参阅图2-3，变形监测机构25包括伸缩架251，伸缩架251通过伸缩组件252滑动设置在延伸架24上，伸缩架251背离延伸架24的一端设置有监测板253，且监测板253中部处设置有监测摄像头254，监测摄像头254与监测控制单元5电性连接，用于控制监测摄像头254的启停以及收集监测摄像头254拍摄的信息；监测板253上位于监测摄像头254四周设置有照射灯255，用于为监测摄像头254拍摄提供照明。

在具体实施过程中，通过伸缩组件252来改变监测板253的位置，以使监测板253能更靠近巷道的内壁，确保监测摄像头254能够清晰的拍摄巷道内壁的变形情况，同时能够将巷道内壁发生开裂、凹陷或凸起等状况清晰的拍摄出来，同时为了提高清晰度，本发明在在监测摄像头254的四周设置照射灯255，以便为监测摄像头254拍摄时提供照明，进一步确保拍摄的清晰度。

另外，为了适配通过尺寸的巷道，本发明通过伸缩组件252以便调节监测板253到巷道内壁的位置，具体的，参阅3-4，伸缩组件252包括锁紧螺栓2521，锁紧螺栓2521一端螺纹连接在延伸架24一侧开设的内螺纹孔2522内，伸缩架251一侧开设有贯通的导向槽2523，锁紧螺栓2521置于导向槽2523内，锁紧螺栓2521上转动安装有限位板2524，且限位板2524朝向伸缩架251的一端设置有置于导向槽2523内的限位杆2525，延伸架24上开设有与限位杆2525滑动配合的限位孔2526；

伸缩架251位于导向槽2523的两侧均匀开设有若干插接孔2527，限位板2524朝向伸缩架251的一侧设置有若干与插接孔2527相插接配合的插接杆2528。

在具体实施过程中，当需要调节伸缩架251的位置时，通过扳手拧动锁紧螺栓2521，以使锁紧螺栓2521带动限位板2524向着脱离插接孔2527的方向移动，直至插接杆2528完全退出插接孔2527，此时伸缩架251可以在延伸架24上滑动，从而改变监测板253的位置，待确定好位置后，反向拧动锁紧螺栓2521，以将锁紧螺栓2521拧至内螺纹孔2522内，且使得限位杆2525插入到限位孔2526内，并且限位板2524上的插接孔2527也插接到伸缩架251的插接孔2527内，以此将伸缩架251固定在延伸架24上。

回看图2-4，由于伸缩架251是滑动设置在扇形槽22内，因此限位板2524存在与扇形槽22侧壁抵触的问题，因而本发明在扇形槽22侧壁上开设有供限位板2524滑动的弧形槽256。

并且为了方便后续控制伸缩架251在延伸架24上的滑动调节，本发明在扇形监测架21的侧壁上开设有调节操作孔257，且调节操作孔257上安装有可拆卸的操作门258，通过将操作门258拆卸下来，方便工作人员透过调节操作孔257控制锁紧螺栓2521的转动，进而实现伸缩架251在延伸架24上的滑动调节。

当变形监测装置2监测出巷道存在变形情况后，需要通过应力监测装置3对其进行进一步的监测，具体的，参阅图5，应力监测装置3包括应力监测架31，应力监测架31设置在移动监测车1上，且应力监测架31弧形外侧壁上开设有转向槽32，转向槽32中部设置有竖直分布的转向丝杆33，且转向丝杆33两端转动安装在转向槽32内设置的固定座上，转向丝杆33上螺纹连接有转向块34，转向块34两端铰接有延伸条35；

转向槽32内设置有两个以转向丝杆33为中心的对称分布的转向架36，且转向架36底部转动安装在转向槽32内设置的转向底座37上，延伸条35背离转向块34的一端铰接在转向架36侧壁上，转向架36背离转向底座37的一端设置有应力监测机构38。

在具体实施过程中，在驱动装置4的驱使下使得转向丝杆33转动，带动转向块34沿着转向丝杆33轴线方向移动，从而带动延伸条35转动以驱使转向架36以转向底座37为中心转动，进而使得应力监测机构38随之同步转动，将应力监测机构38转动至待监测的区域，确保应力监测机构38能够对巷道内壁各个区域均能实现应力监测。

参阅图6-7，应力监测机构38包括应力电动推杆381，应力电动推杆381安装在转向架36内，且转向架36背离转向底座37的一端滑动设置有滑移架382，滑移架382与应力电动推杆381的伸缩端相连接，滑移架382背离转向架36的一端设置有监测面板383，监测面板383背离滑移架382的一端拐角处设置有安装筒384，且安装筒384上安装有可拆卸的万向轮385，用于与巷道内壁滚动接触，监测面板383朝向安装筒384的一端设置有监测组件386。

在具体实施过程中，通过应力电动推杆381驱使滑移架382向着巷道内侧壁移动，直至万向轮385在巷道内壁上滚动，此时在驱动装置4的作用下驱使转向架36在转向槽32内滑动，以使万向轮385在巷道内壁上滚动，当监测面板383移动至待测位置时，通过监测组件386对巷道内壁进行应力监测，并将监测的结果反馈至监测控制单元5中，进行数据存档和对比。

监测组件386包括测试板3861，测试板3861朝向监测面板383的一端设置有多个与安装筒384一一对应的L型架3862，且L型架3862滑动套设在安装筒384上，测试板3861和监测面板383之间连接有复位弹簧3863，用于驱使测试板3861向着监测面板383移动，测试板3861和监测面板383的相对一侧均设置有电磁块3864，且二者磁性相同，用于驱使测试板3861向着背离监测面板383的方向移动，测试板3861背离监测面板383的一端设置有应力传感器3865，且应力传感器3865与监测控制单元5电性连接。

在具体实施过程中，电磁块3864通电以使产生磁场，进而驱使测试板3861向着背离监测面板383移动，直至测试板3861与巷道内壁接触，以使应力传感器3865能够监测巷道内壁的应力；当完成监测后电磁铁断电，进而在复位弹簧3863的拉动下使得测试板3861回到初始位置处，此时监测面板383通过万向轮385能够在巷道内壁上移动，以便测试板3861能够对下一处的待测位置进行应力监测。

当应力传感器3865监测到应力变化后，为了准确标记出巷道变形的具体位置，回看图1，本发明在监测面板383上设置有涂料喷头387(于图7中展示)，涂料喷头387与伸缩管388相连通，伸缩管388连通在涂料暂存箱389上，且涂料暂存箱389安装在移动监测车1上。

当应力传感器3865监测出巷道应力变化后，将数据反馈至监测控制单元5中，以便在监测控制单元5对数据的分析对比，若应力变化超过预设标准后，监测控制单元5控制涂料喷头387，以使涂料喷头387对准巷道内壁待测位置进行喷涂，从而实现应力变形标记，便于后续工作人员的进一步确认。

实施例二：

在实施例一的基础上，本发明通过驱动装置4驱使变形监测装置2和应力监测装置3运行，具体的，参阅图8-9，驱动装置4包括驱动电机41(于图12中展示)，驱动电机41安装在移动监测车1上且位于变形监测装置2和应力监测装置3之间，驱动电机41输出端安装有变节机构42，应力监测架31朝向驱动电机41的一侧设置有控制转向丝杆33转动的第一驱动组件43，扇形监测架21朝向驱动电机41的一侧设置有控制转动架23转动的第二驱动组件44；

在具体实施过程中，在驱动电机41的驱使下，使得变节机构42控制第一驱动组件43和第二驱动组件44运行，当需要变形监测装置2运行时，通过变节机构42控制第二驱动组件44控制转动架23的转动，以使变形监测装置2能够对巷道内壁进行变形监测；当需要对应力监测装置3运行时，通过变节机构42控制第一驱动组件43控制转向丝杆33转动，以使应力监测装置3能够对巷道内壁进行应力监测。

第一驱动组件43包括第一平面齿条431，第一平面齿条431滑动设置在应力监测架31的侧壁，转向丝杆33上安装有与第一平面齿条431啮合的第一齿轮432(于图5中展示)，第一平面齿条431连接在应力监测架31侧壁上滑动设置的第一滑条433上，第一滑条433上设置有第一控制块434，应力监测架31侧壁上设置有与第一滑条433平行的第一往复丝杆435，且第一控制块434与第一往复丝杆435螺纹连接。

在具体实施过程中，在变节机构42的作用下驱使第一往复丝杆435转动，进而通过第一控制块434驱使第一滑条433带动第一平面齿条431移动，使得在第一齿轮432的配合下实现转向丝杆33的转动，实现转向架36的转动调节。

参阅图10-11，第二驱动组件44包括第二平面齿条441，第二平面齿条441滑动设置在扇形监测架21侧壁上，转向架36端部安装有与第二平面齿条441啮合的第二齿轮442，第二平面齿条441外侧设置有与其平行的第二往复丝杆443，第二平面齿条441上设置有与第二往复丝杆443螺纹连接的第二控制块444。

在具体实施过程中，在变节机构42的作用下驱使第二往复丝杆443转动，进而通过第二控制块444驱使第二平面齿条441移动，使得在第二齿轮442的配合下实现转向架36的转动，从而带动延伸架24的同步转动调节。

参阅图12-13，变节机构42包括转动轴421，转动轴421通过支架安装在移动监测车1上，且转动轴421通过联轴器与驱动电机41的输出端相连接，转动轴421上转动安装有第一变节环422和第二变节环423，第一变节环422和第二变节环423上分别安装有第一传动链轮424和第二传动链轮425，第一往复丝杆435上安装有第一配合链轮426，第一配合链轮426和第一传动链轮424之间通过第一链条427(于图9中展示)相连接，第二往复丝杆443上安装有第二配合链轮428，第二配合链轮428和第二传动链轮425之间通过第二链条429(于图11中展示)相连接；

转动轴421上开设有变节滑槽4211，变节滑槽4211内滑动设置有变节条4212，第一变节环422和第二变节环423内侧壁上周向均匀开设有若干配合槽4213，变节条4212上背离驱动电机41的一端设置有与配合槽4213滑动插接的配合插条4214，转动轴421上活动安装有控制圆盘4215，变节条4212端部转动设置在控制圆盘4215上，移动监测车1上设置有与控制圆盘4215连接的变节电动推杆4216。

在具体实施过程中，当驱动电机41启动时带动转动轴421转动，当需要控制应力监测装置3运行时，变节电动推杆4216推动变节条4212在变节滑槽4211内移动，直至变节条4212上的配合插条4214插接到第一变节环422的配合槽4213内，以此实现转动轴421通过配合插条4214带动第一变节环422转动，此时在第一链条427的配合下实现第一往复丝杆435转动，从而实现应力监测装置3的运行。

当需要控制变形监测装置2运行时，变节电动推杆4216继续推动变节条4212移动，直至配合插条4214移动至第二变节环423的配合槽4213内，此时若限制第一变节环422的转动，继续推动变节条4212，直至配合插条4214退出第一变节环422的配合槽4213，此时转动轴421只能带动第二变节环423的转动，从而在第二链条429的作用下驱使第二往复丝杆443的转动。

最后，本申请还提供一种软岩巷道变形监测方法，其使用方法包括如下步骤：

S1：监测准备，将移动监测车1挪移至待测的巷道轨道上，然后根据巷道的尺寸深度，通过调节伸缩组件252以改变监测摄像头254到巷道内壁的间距，以确保监测摄像头254能够清晰的拍摄巷道变形；

S2：变形监测，在驱动装置4的驱动下，以使扇形监测架21内的多个延伸架24能够随着转动架23而同步转动，以使监测摄像头254能够对巷道的顶部和两侧均进行摄像监测；

S3：应力监测，在驱动装置4的驱动下，驱使应力监测架31内的转向架36转动，以使应力传感器3865能够对巷道的顶部和两侧进一步进行应力监测，同时涂料喷头387对存在巷道变形的区域进行喷涂标记，以使后续工作人员进一步监测。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种软岩巷道变形监测装置，包括移动监测车(1)，其特征在于：所述移动监测车(1)设置在巷道的轨道上，且所述移动监测车(1)上设置有用于监测巷道内壁变形的变形监测装置(2)以及用于监测巷道内壁应力的应力监测装置(3)，所述变形监测装置(2)和应力监测装置(3)之间设置有用于提供监测动力的驱动装置(4)，所述移动监测车(1)上设置有监测控制单元(5)；

所述变形监测装置(2)包括扇形监测架(21)，所述扇形监测架(21)沿弧形侧壁开设有扇形槽(22)，所述扇形槽(22)底部且与扇形监测架(21)同轴心处转动安装有转动架(23)，所述转动架(23)侧壁安装有多个在扇形槽(22)内滑动的延伸架(24)，所述延伸架(24)背离转动架(23)的一端设置有用于检测巷道变形的变形监测机构(25)。

2.根据权利要求1所述的一种软岩巷道变形监测装置，其特征在于：所述变形监测机构(25)包括伸缩架(251)，所述伸缩架(251)通过伸缩组件(252)滑动设置在延伸架(24)上，所述伸缩架(251)背离延伸架(24)的一端设置有监测板(253)，且所述监测板(253)中部处设置有监测摄像头(254)，所述监测摄像头(254)与监测控制单元(5)电性连接，用于控制监测摄像头(254)的启停以及收集监测摄像头(254)拍摄的信息；所述监测板(253)上位于监测摄像头(254)四周设置有照射灯(255)，用于为监测摄像头(254)拍摄提供照明。

3.根据权利要求2所述的一种软岩巷道变形监测装置，其特征在于：所述伸缩组件(252)包括锁紧螺栓(2521)，所述锁紧螺栓(2521)一端螺纹连接在延伸架(24)一侧开设的内螺纹孔(2522)内，所述伸缩架(251)一侧开设有贯通的导向槽(2523)，所述锁紧螺栓(2521)置于导向槽(2523)内，所述锁紧螺栓(2521)上转动安装有限位板(2524)，且所述限位板(2524)朝向伸缩架(251)的一端设置有置于导向槽(2523)内的限位杆(2525)，所述延伸架(24)上开设有与限位杆(2525)滑动配合的限位孔(2526)；

所述伸缩架(251)位于导向槽(2523)的两侧均匀开设有若干插接孔(2527)，所述限位板(2524)朝向伸缩架(251)的一侧设置有若干与插接孔(2527)相插接配合的插接杆(2528)；

所述扇形槽(22)侧壁上开设有供限位板(2524)滑动的弧形槽(256)；所述扇形监测架(21)的侧壁上开设有调节操作孔(257)，且所述调节操作孔(257)上安装有可拆卸的操作门(258)。

4.根据权利要求1所述的一种软岩巷道变形监测装置，其特征在于：所述应力监测装置(3)包括应力监测架(31)，所述应力监测架(31)设置在移动监测车(1)上，且所述应力监测架(31)弧形外侧壁上开设有转向槽(32)，所述转向槽(32)中部设置有竖直分布的转向丝杆(33)，且所述转向丝杆(33)两端转动安装在转向槽(32)内设置的固定座上，所述转向丝杆(33)上螺纹连接有转向块(34)，所述转向块(34)两端铰接有延伸条(35)；

所述转向槽(32)内设置有两个以转向丝杆(33)为中心的对称分布的转向架(36)，且所述转向架(36)底部转动安装在转向槽(32)内设置的转向底座(37)上，所述延伸条(35)背离转向块(34)的一端铰接在转向架(36)侧壁上，所述转向架(36)背离转向底座(37)的一端设置有应力监测机构(38)。

5.根据权利要求4所述的一种软岩巷道变形监测装置，其特征在于：所述应力监测机构(38)包括应力电动推杆(381)，所述应力电动推杆(381)安装在转向架(36)内，且所述转向架(36)背离转向底座(37)的一端滑动设置有滑移架(382)，所述滑移架(382)与应力电动推杆(381)的伸缩端相连接，所述滑移架(382)背离转向架(36)的一端设置有监测面板(383)，所述监测面板(383)背离滑移架(382)的一端拐角处设置有安装筒(384)，且所述安装筒(384)上安装有可拆卸的万向轮(385)，用于与巷道内壁滚动接触，所述监测面板(383)朝向安装筒(384)的一端设置有监测组件(386)。

6.根据权利要求5所述的一种软岩巷道变形监测装置，其特征在于：所述监测组件(386)包括测试板(3861)，所述测试板(3861)朝向监测面板(383)的一端设置有多个与安装筒(384)一一对应的L型架(3862)，且所述L型架(3862)滑动套设在安装筒(384)上，所述测试板(3861)和监测面板(383)之间连接有复位弹簧(3863)，用于驱使测试板(3861)向着监测面板(383)移动，所述测试板(3861)和监测面板(383)的相对一侧均设置有电磁块(3864)，且二者磁性相同，用于驱使测试板(3861)向着背离监测面板(383)的方向移动，所述测试板(3861)背离监测面板(383)的一端设置有应力传感器(3865)，且所述应力传感器(3865)与监测控制单元(5)电性连接。

7.根据权利要求5所述的一种软岩巷道变形监测装置，其特征在于：所述监测面板(383)上设置有涂料喷头(387)，所述涂料喷头(387)与伸缩管(388)相连通，所述伸缩管(388)连通在涂料暂存箱(389)上，且所述涂料暂存箱(389)安装在移动监测车(1)上。

8.根据权利要求4所述的一种软岩巷道变形监测装置，其特征在于：所述驱动装置(4)包括驱动电机(41)，所述驱动电机(41)安装在移动监测车(1)上且位于变形监测装置(2)和应力监测装置(3)之间，所述驱动电机(41)输出端安装有变节机构(42)，所述应力监测架(31)朝向驱动电机(41)的一侧设置有控制转向丝杆(33)转动的第一驱动组件(43)，所述扇形监测架(21)朝向驱动电机(41)的一侧设置有控制转动架(23)转动的第二驱动组件(44)；

所述第一驱动组件(43)包括第一平面齿条(431)，所述第一平面齿条(431)滑动设置在应力监测架(31)的侧壁，所述转向丝杆(33)上安装有与第一平面齿条(431)啮合的第一齿轮(432)，所述第一平面齿条(431)连接在应力监测架(31)侧壁上滑动设置的第一滑条(433)上，所述第一滑条(433)上设置有第一控制块(434)，所述应力监测架(31)侧壁上设置有与第一滑条(433)平行的第一往复丝杆(435)，且所述第一控制块(434)与第一往复丝杆(435)螺纹连接；

所述第二驱动组件(44)包括第二平面齿条(441)，所述第二平面齿条(441)滑动设置在扇形监测架(21)侧壁上，所述转向架(36)端部安装有与第二平面齿条(441)啮合的第二齿轮(442)，所述第二平面齿条(441)外侧设置有与其平行的第二往复丝杆(443)，所述第二平面齿条(441)上设置有与第二往复丝杆(443)螺纹连接的第二控制块(444)。

9.根据权利要求8所述的一种软岩巷道变形监测装置，其特征在于：所述变节机构(42)包括转动轴(421)，所述转动轴(421)通过支架安装在移动监测车(1)上，且所述转动轴(421)通过联轴器与驱动电机(41)的输出端相连接，所述转动轴(421)上转动安装有第一变节环(422)和第二变节环(423)，所述第一变节环(422)和第二变节环(423)上分别安装有第一传动链轮(424)和第二传动链轮(425)，所述第一往复丝杆(435)上安装有第一配合链轮(426)，所述第一配合链轮(426)和第一传动链轮(424)之间通过第一链条(427)相连接，所述第二往复丝杆(443)上安装有第二配合链轮(428)，所述第二配合链轮(428)和第二传动链轮(425)之间通过第二链条(429)相连接；

所述转动轴(421)上开设有变节滑槽(4211)，所述变节滑槽(4211)内滑动设置有变节条(4212)，所述第一变节环(422)和第二变节环(423)内侧壁上周向均匀开设有若干配合槽(4213)，所述变节条(4212)上背离驱动电机(41)的一端设置有与配合槽(4213)滑动插接的配合插条(4214)，所述转动轴(421)上活动安装有控制圆盘(4215)，所述变节条(4212)端部转动设置在控制圆盘(4215)上，所述移动监测车(1)上设置有与控制圆盘(4215)连接的变节电动推杆(4216)。

10.一种软岩巷道变形监测方法，包括如权利要求1-9任意一项所述的一种软岩巷道变形监测装置，其特征在于，其使用方法包括如下步骤：

S1：监测准备，将移动监测车(1)挪移至待测的巷道轨道上，然后根据巷道的尺寸深度，通过调节伸缩组件(252)以改变监测摄像头(254)到巷道内壁的间距，以确保监测摄像头(254)能够清晰的拍摄巷道变形；

S2：变形监测，在驱动装置(4)的驱动下，以使扇形监测架(21)内的多个延伸架(24)能够随着转动架(23)而同步转动，以使监测摄像头(254)能够对巷道的顶部和两侧均进行摄像监测；

S3：应力监测，在驱动装置(4)的驱动下，驱使应力监测架(31)内的转向架(36)转动，以使应力传感器(3865)能够对巷道的顶部和两侧进一步进行应力监测，同时涂料喷头(387)对存在巷道变形的区域进行喷涂标记，以使后续工作人员进一步监测。