CN205333110U - 一种顶板岩层移动在线监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种顶板岩层移动在线监测装置，本实用新型属于煤矿、金属矿顶板岩层运动监测领域。该装置主要包括：固定端头、封孔装置、转换器、井下主站，地面主站、计算机。其中，固定端头分别固定在不同岩层上，钢丝绳一端与固定端头连接，另一端穿过封孔装置，通过滑轮改变方向后，与转换装置的移动接口连接，转化器固定在岩层底板上，位移信息通过转化器的控制芯片转换成电信号，电信号通过井下主站、地面主站传输到计算机，计算机进行数据处理、分析、输出、报警等工作，进而在显示器上可以直观了解顶板岩层移动实时信息。

Description

一种顶板岩层移动在线监测装置

技术领域

本实用新型属于煤矿、金属矿顶板岩层运动监测领域。

背景技术

随着工作面的不断推进，破坏了原有的应力平衡，顶板岩层的应力重新分布，由于不同岩层对变形的抵抗能力不同，造成顶板不同程度的下沉，岩层间的离层，甚至垮落，所以在煤矿开采过程中，对顶板岩层运动情况观测十分重要。

现有的技术主要是记录不同时刻顶板的位移量，进而推算顶板位移速度，或者采用顶板离层仪观测顶离层情况，同时需要配备观察员，记录员，并且劳动强度大，同时观测精度不高，影响因素多，不能实现实时在线观测。本实用新型的一种顶板岩层移动在线监测装置，顶板移动的位移信息，通过转换器转换成电信号，经过线路传输到计算机，进而实现了实时监测，同时计算机通过对数据分析处理，可以得到顶板下沉量，下沉速度，离层等信息，对煤矿现场顶板岩层控制意义重大。

实用新型内容

为了解决上述现有技术中存在的问题，本实用新型提出了一种顶板岩层移动在线监测装置，该监测装置通过数据采集、位移信息转换、数据传输、数据分析、计算机模拟等，从而实现对各个顶板各个岩层移动的实时监测，对现场有借鉴意义。

本实用新型技术方案包括以下几点：

1、一种顶板岩层移动在线监测装置主要包括：固定端头、封孔装置、转换器、井下主站、地面主站、计算机，其中，固定端头分别固定在不同岩层上，钢丝绳一端与固定端头连接，另一端穿过封孔装置，通过滑轮改变方向后，与转换器的可移动接口连接，转换器固定在岩层底板上。

2、固定端头的钢圈为圆形，有一定强度，上面带有4个倒钩，只能沿着一个方向前进，防止倒退。

3、封孔装置有左右两个挡板，挡板外表面粗糙，有螺纹，可以防止滑动，中部连接一个转轴，转轴上套有滑轮，挡板，间隔放置，滑轮能过绕着转轴转动，钢丝绳通过滑轮转换方向，与可移动接口连接，可移动接口通过滑线，滑片，与滑动变阻器连接。

4、转换器包括控制芯片，滑动变阻器，控制电路，且密封处理，控制芯片通过内电路与主开关，报警控制开关，恒压电源，电流表连接，多个滑动变阻器并联。

5、井下主站，地面主站，计算机之间用数据线连接。

6、每一个岩层都连接不同的滑动变阻器，电阻丝材料均匀，有一定强度，耐摩擦，陶瓷管表面光滑，内部中空，两端有连接电极，可以接入电路，电阻丝均匀缠绕在陶瓷管。

本实用新型所带来的有益技术效果：

1、本实用新型提出了一种顶板岩层在线监测装置，通过转换器，可以将顶板岩层位移信息转换成电信号，电信号通过井下主站，地面主站，传输到计算机，计算机完成数据后期处理，从而实现了对顶板岩层移动信息实时监测，改变了传统的监测手段，提高了监测精度，同时做到了实时监测顶板移动信息的目的。

2、本实用新型装置，施工简单，安装方便，可以降低监测员劳动力强度，滑动变阻器灵敏度高，使监测数据更加精确，同时封孔装置，转换器可以回收，多次使用，节约成本，经济效益显著。

3、通过计算机程序对数据分析处理，可以得到顶板岩层位移量、移动速度、离层信息、以及预测顶板破碎带分布等信息，通过显示器，可以直观显示顶板岩层移动情况，具备了对信息的快速采集、处理、分析、输出的能力，对煤矿顶板控制和顶板灾害预防有一定的借鉴意义。

附图说明

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明：

图1为本实用新型一种顶板岩层移动在线监测装置立体结构示意图；

图2为本实用新型一种顶板岩层移动在线监测装置端头固定装置结构示意图；

图3为本实用新型一种顶板岩层移动在线监测装置滑轮部位放大示意图；

图4为本实用新型一种顶板岩层移动在线监测装置可移动变阻器细节放大示意图；

图5为本实用新型一种顶板岩层移动在线监测装置转换器内部结构示意图；

图6为本实用新型一种顶板岩层移动在线监测装置封孔装置结构示意图；

图中，1、岩层，2、固定端头，3、钢丝绳，4、钻孔，5、滑轮，6封孔装置，7、可移动接口，8、转换器，9、钢钉，10、数据线，11、井下主站，12、地面主站，13、计算机，21、倒钩，22、钢圈，61、固定板（左侧），62、固定板（右侧），63、挡板，64、转轴，65、弹簧，66、转轴螺母，67、固定螺母，81、报警灯，82、报警控制开关，83、主开关，84、恒压电源，85、可移动变阻器装置，86、保护电阻，87、电流表，88、控制芯片，89、控制线，851、陶瓷管，852、电阻线，853、连接线，854、滑片，855、滑线

具体实施方式

结合图1-6，具体说明一种顶板岩层移动在线监测装置的实施方式：

1、通过煤矿地质图和岩层柱状图，把顶板大致分为几个岩层，并了解各个岩层厚度、顺序，以及端头固定装置安装位置和高度，并把岩层从上到下依次标号为：岩层1#，岩层2#，岩层3#，岩层4#，岩层5#等。

2、把固定端头2依次装入钻孔4内，并按顺序进行编号（与岩层编号对应），钢丝绳3一端连接钢圈22，另一端穿过封孔装置6，绕过滑轮5，与可移动接口7连接，同时把左右固定板61,62，装入钻孔4中，通过调节弹簧65伸长的长度，使封孔装置6，固定在钻孔4下端口，此时让每一根钢丝绳3绕过滑轮5，注意不要让钢丝绳3缠绕在一起，以免影响监测效果。

3、封孔装置6的两个左右挡板61,62呈半圆形，外边面有螺纹，中间连接转轴64，滑轮5、挡板63间隔排列，滑轮5能够绕着转轴64快速滑动，挡板63下面连接一个弹簧65，弹簧65处于压缩状态，能使挡板63固定在孔壁上，钢丝绳3通过转轴64达到改变方向的目的。

4、把钢丝绳3另一端与可移动接口7连接，使滑动变阻器滑线855与钢丝绳3方向一致，这时把转换器8通过钢钉9固定到岩层上，调节滑轮5和挡板63的位置，以及滑动变阻器滑线855的长度，使都能够正常工作。

5、转换器8包括：可移动变阻器装置85、控制芯片88，与之里连接的内电路。控制芯片88通过程序，可以控制主开关83，报警控制开关83，以及电流表87，同时多个移动变阻器都有各自有独立的控制电路（图4中只画出一个控制电路，其他类似），确保独立监测每个岩层移动信息，数据经过控制芯片88统一汇总后，传输给井下主站11。

6、转换器8、井下主站11、地面主站12、计算机13通过数据线10连接，进而把数据传输到地面计算机13，计算机13进行数据分析处理，从而达到实时监测顶板岩层移动情况。

当然，以上的说明，只是本实用新型一种顶板岩层位移动在线监测装置的最优实施方案，本说明不仅限于上面所述的实施方案，应该指出，本领域的技术人员在本说明书指导下，所作出的简单组合、替换、明显变形等方式，均在本说明书中的实质范围之内，理应受到保护。

Claims (6)

1.一种顶板岩层移动在线监测装置，其特征在于：该装置主要包括：固定端头、封孔装置、转换器、井下主站、地面主站、计算机，其中，固定端头分别固定在不同岩层上，钢丝绳一端与固定端头连接，另一端穿过封孔装置，通过滑轮改变方向后，与转换器的可移动接口连接，转换器固定在岩层底板上。

2.根据权利要求1所述的一种顶板岩层移动在线监测装置，其特征在于：固定端头的钢圈为圆形，有一定强度，上面带有4个倒钩，只能沿着一个方向前进，防止倒退。

3.根据权利要求1所述的一种顶板岩层移动在线监测装置，其特征在于：封孔装置有左右两个挡板，挡板外表面粗糙，有螺纹，可以防止滑动，中部连接一个转轴，转轴上套有滑轮，挡板，间隔放置，滑轮能过绕着转轴转动，钢丝绳通过滑轮转换方向，与可移动接口连接，可移动接口通过滑线，滑片，与滑动变阻器连接。

4.根据权利要求1所述的一种顶板岩层移动在线监测装置，其特征在于：转换器包括控制芯片，滑动变阻器，控制电路，且密封处理，控制芯片通过内电路与主开关，报警控制开关，恒压电源，电流表连接，多个滑动变阻器并联。

5.根据权利要求1所述的一种顶板岩层移动在线监测装置，其特征在于：井下主站，地面主站，计算机之间用数据线连接。

6.根据权利要求1所述的一种顶板岩层移动在线监测装置，其特征在于：每一个岩层都连接不同的滑动变阻器，电阻丝材料均匀，有一定强度，耐摩擦，陶瓷管表面光滑，内部中空，两端有连接电极，可以接入电路，电阻丝均匀缠绕在陶瓷管上。