CN208621174U - 一种用于岩体的稳定性的监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于岩体的稳定性的监测装置，包括检测装置主体，检测装置主体包括壳体，壳体的内部套接有检测器，壳体的外壁上表面开设有螺孔，螺孔的内部套接有固定装置，壳体的下表面固定安装有检测头。本新型设置了一种带有固定装置和检测头的检测装置主体，在安装时通过螺杆的下端外表面紧密贴合在固定爪的后表面，将固定爪通过固定锥钉在岩孔内部，在检测岩体震动时，通过弹力片带动弹簧震动，从而带动导电环在导电触头外表面接通断开，从而记录震动频率，方向，时间等信息，使得在检测岩体稳定性时，更加方便快捷，而且本装置结构简单，安装方便，使用成本低，有效的解决了以往检测器内部集成线路复杂，使用成本高的问题。

Description

一种用于岩体的稳定性的监测装置

技术领域

本实用新型属于岩体稳定性检测领域，具体地说，涉及一种用于岩体的稳定性的监测装置。

背景技术

在采矿的过程中，岩层地质结构会产生相应变化，某些区域的岩层可能会在应力失衡(简单的理解是岩层所能承受的压力小于承受的压力)的条件下发生微小破裂(微震)，诱发的微震能量以弹性波的形式向周围释放并传播出去。弹性波信息进行采集处理，可以获取微震事件发生的位置、大小、能量、地震矩和震源机制等。并由此发演出岩体中原应力场、应力降等参数，结合岩体力学，达到判断矿体岩体稳定性监测预警的目的；

研究表明，矿山动力灾害大都与矿山开采过程中的应力场扰动所诱发的微破裂萌发、发展、贯通等岩体破裂过程中产生的失稳相关，微震是动力灾害的重要前兆特征。因此，可以利用岩体微震活动的这一特点，对岩体的稳定性进行监测，从而预警岩体突水、坍塌、滑坡、岩爆等现象；

而以往使用的检测器均为敏感精密装置，内部集成线路复杂，使用时需要大面积铺设，因此使用成本相对较高。

有鉴于此特提出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种用于岩体的稳定性的监测装置，使得在检测岩体稳定性时，更加方便快捷，而且本装置结构简单，安装方便，使用成本低，有效的解决了以往检测器内部集成线路复杂，使用成本高的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用技术方案的基本构思是：一种用于岩体的稳定性的监测装置，包括检测装置主体，所述检测装置主体包括壳体，所述壳体的内部套接有检测器，所述壳体的外壁上表面开设有螺孔，所述螺孔的内部套接有固定装置，所述固定装置包括螺杆，所述螺杆套接在螺孔的内部，所述壳体的外围处下表面固定安装有固定体，所述固定体的中心处套接有固定爪，所述壳体的下表面固定安装有检测头，所述检测头包括连接体，所述连接体的上表面固定安装有弹簧，所述弹簧的内部固定安装有导电环，所述导电环的中心处套接有导电触头，所述导电触头的上表面固定安装在壳体的下表面，所述导电环和导电触头分别通过导线与检测器电连接。

进一步地，所述壳体的下表面固定安装有套管，所述套管的中心处套接有检测杆，所述检测杆的下表面固定安装在导电触头的上表面，所述壳体的上表面固定安装有盖板，所述盖板上表面的外围处均匀开设有套口，所述套口套接在螺杆的上表面。

进一步地，所述螺杆的上表面固定安装有螺头，所述螺杆的下表面固定安装有钝锥头，所述固定体的中心处开设有开口，且开口的内部套接有套接杆，所述套接杆的外表面套接在固定爪顶端中心处，所述固定爪的前表面固定安装有固定锥。

进一步地，所述连接体的下表面固定安装有弹力片。

进一步地，所述固定爪的后表面开设有凹槽，且凹槽紧密贴合在螺杆的下端外表面。

进一步地，所述导电环的中心处开口直径略大于导电触头的直径。

采用上述技术方案后，本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：

本新型设置了一种带有固定装置和检测头的检测装置主体，通过螺杆在螺孔的内部转动，螺杆上下移动，在安装时通过螺杆的下端外表面紧密贴合在固定爪的后表面，将固定爪通过固定锥钉在岩孔内部，从而将检测装置主体固定在岩石内部，在检测岩体震动时，通过弹力片带动弹簧震动，从而带动导电环在导电触头外表面接通断开，从而记录震动频率，方向，时间等信息，使得在检测岩体稳定性时，更加方便快捷，而且本装置结构简单，安装方便，使用成本低，有效的解决了以往检测器内部集成线路复杂，使用成本高的问题。

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

附图作为本申请的一部分，用来提供对本实用新型的进一步的理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但不构成对本实用新型的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：

图1为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型装配示意图。

图3为图2中a处结构放大示意图。

图4为图2中b处结构放大示意图。

图中：1、检测装置主体，11、壳体，12、检测器，13、螺孔，14、套管，15、检测杆， 16、盖板，17、套口，2、固定装置，21、螺杆，22、螺头，23、钝锥头，24、固定体，25、套接杆，26、固定爪，27、固定锥，3、检测头，31、连接体，32、弹力片，33、弹簧，34、导电触头，35、导电环。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本实用新型的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一

如图1至图4所示，本实施例的一种用于岩体的稳定性的监测装置，包括检测装置主体 1，检测装置主体1包括壳体11，壳体11的内部套接有检测器12，壳体11的外壁上表面开设有螺孔13，螺孔13的内部套接有固定装置2，固定装置2包括螺杆21，螺杆21套接在螺孔13的内部，壳体11的外围处下表面固定安装有固定体24，固定体24的中心处套接有固定爪26，壳体11的下表面固定安装有检测头3，检测头3包括连接体31，连接体31的上表面固定安装有弹簧33，弹簧33的内部固定安装有导电环35，导电环35的中心处套接有导电触头34，导电触头34的上表面固定安装在壳体11的下表面，导电环35和导电触头34分别通过导线与检测器12电连接；

需要说明的是，本新型中提到的检测器12是一种集成了无线射频模块、定位模块和单片机的简单电路，并且内部集成有锂电池为装置供电；

本技术方案中，以型号为nRF24L01的无线射频模块、型号为SKM56J的定位模块和型号为STM32F103CBT6的单片机集成在一起，并将无线射频模块(nRF24L01)、定位模块(SKM56J) 和单片机(STM32F103CBT6)电连接在一块电路板的内部，组成检测器，通过对导电触头34 通电，通过岩体发生震动后，带动弹力片32和弹簧33震动，带动导电环35水平方向震动，与导电触头34不断接通断开，通过单片机(STM32F103CBT6)将电流接通的频率，次数，时间记录计算，并读取定位模块(SKM56J)内部的定位信息，组成本次震动监测的完整数据，随后通过无线射频模块(nRF24L01)将信息编码发送至检测后台，从而得出固定位置的被检测岩体的稳定性数据；

本新型设置了一种带有固定装置2和检测头3的检测装置主体1，通过螺杆21在螺孔13 的内部转动，螺杆21上下移动，在安装时通过螺杆21的下端外表面紧密贴合在固定爪26的后表面，将固定爪26通过固定锥27钉在岩孔内部，从而将检测装置主体1固定在岩石内部，在检测岩体震动时，通过弹力片32带动弹簧震动，从而带动导电环35在导电触头34外表面接通断开，从而记录震动频率，方向，时间等信息，使得在检测岩体稳定性时，更加方便快捷，而且本装置结构简单，安装方便，使用成本低，有效的解决了以往检测器内部集成线路复杂，使用成本高的问题。

壳体11的下表面固定安装有套管14，套管14的中心处套接有检测杆15，检测杆15的下表面固定安装在导电触头34的上表面，壳体11的上表面固定安装有盖板16，盖板16上表面的外围处均匀开设有套口17，套口17套接在螺杆21的上表面，通过盖板16将壳体11 内部密封，保证本装置在使用时能够密封，保证设备的正常运行。

螺杆21的上表面固定安装有螺头22，螺杆21的下表面固定安装有钝锥头23，固定体 24的中心处开设有开口，且开口的内部套接有套接杆25，套接杆25的外表面套接在固定爪 26顶端中心处，固定爪26的前表面固定安装有固定锥27，在不使用本装置时，螺杆21被旋转，螺杆21底部离开固定爪26的后表面，固定爪26呈游离状态，能够自由活动，方便将检测装置插入至岩孔内部，当将检测装置插入至岩孔的内部时，通过旋动螺头22带动螺杆21转动，通过螺孔13的螺接效果，螺杆21向下运动，钝锥头23在固定爪26后表面凹槽内部滑动，将固定爪26逐步向外侧扩张，固定锥27插入至岩孔内表面，从而将检测装置固定在岩孔内部。

连接体31的下表面固定安装有弹力片32，通过十字形的弹力片32有效的接收岩体的震动，并将通过弹力片32主体传导，将震动传递给连接体31，带动弹簧33震动。

固定爪26的后表面开设有凹槽，且凹槽紧密贴合在螺杆21的下端外表面，通过凹槽能够方便螺杆21的固定，配合钝锥头23减小安装时的阻力，增加使用效率。

导电环35的中心处开口直径略大于导电触头34的直径，保证导电触头34和导电环35 之间留有空隙，在岩体未发生震动时，保证导电触头34和导电环35内表面不会接通，保证装置使用时的准确率。

工作原理，在使用本装置之前，需要对被检测岩体进行规划检测位置，随后在所需的检测位置钻取岩孔；

准备工作完成后，旋动螺头22，带动螺杆21离开螺孔13下端，固定爪26呈游离状态，能够自由活动，随后将检测装置插入至岩孔内部，然后旋动螺头22带动螺杆21转动，通过螺孔13的螺接效果，螺杆21向下运动，钝锥头23在固定爪26后表面凹槽内部滑动，将固定爪26逐步向外侧扩张，固定锥27插入至岩孔内表面，从而将检测装置固定在岩孔内部，弹力片32紧密贴合在岩孔内部下表面；

所有检测装置安装完成后，后台接收数据，并进行初始化，根据传回数据变化，对安装位置带有误差的检测装置进行调整，调整完成后，进行使用；

当岩体内部发生震动时，震动能量通过岩体传递带动弹力片32和弹簧33震动，带动导电环35水平方向震动，与导电触头不断接通断开，通过单片机(STM32F103CBT6)将电流接通的频率，次数，时间记录计算，并读取定位模块(SKM56J)内部的定位信息，组成本次震动监测的完整数据，随后通过无线射频模块(nRF24L01)将信息编码发送至检测后台；

检测后台接收到信息后，进行梳理整理，并通过不同检测器的位置，震动波发生的距离和频率，将发生的震动震源等信息计算整理，从而达到预防灾害发生，使用结束。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型方案的范围内。

Claims (6)

1.一种用于岩体的稳定性的监测装置，包括检测装置主体(1)，其特征在于，所述检测装置主体(1)包括壳体(11)，所述壳体(11)的内部套接有检测器(12)，所述壳体(11)的外壁上表面开设有螺孔(13)，所述螺孔(13)的内部套接有固定装置(2)，所述固定装置(2)包括螺杆(21)，所述螺杆(21)套接在螺孔(13)的内部，所述壳体(11)的外围处下表面固定安装有固定体(24)，所述固定体(24)的中心处套接有固定爪(26)，所述壳体(11)的下表面固定安装有检测头(3)，所述检测头(3)包括连接体(31)，所述连接体(31)的上表面固定安装有弹簧(33)，所述弹簧(33)的内部固定安装有导电环(35)，所述导电环(35)的中心处套接有导电触头(34)，所述导电触头(34)的上表面固定安装在壳体(11)的下表面，所述导电环(35)和导电触头(34)分别通过导线与检测器(12)电连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于岩体的稳定性的监测装置，其特征在于，所述壳体(11)的下表面固定安装有套管(14)，所述套管(14)的中心处套接有检测杆(15)，所述检测杆(15)的下表面固定安装在导电触头(34)的上表面，所述壳体(11)的上表面固定安装有盖板(16)，所述盖板(16)上表面的外围处均匀开设有套口(17)，所述套口(17)套接在螺杆(21)的上表面。

3.根据权利要求1所述的一种用于岩体的稳定性的监测装置，其特征在于，所述螺杆(21)的上表面固定安装有螺头(22)，所述螺杆(21)的下表面固定安装有钝锥头(23)，所述固定体(24)的中心处开设有开口，且开口的内部套接有套接杆(25)，所述套接杆(25)的外表面套接在固定爪(26)顶端中心处，所述固定爪(26)的前表面固定安装有固定锥(27)。

4.根据权利要求3所述的一种用于岩体的稳定性的监测装置，其特征在于，所述连接体(31)的下表面固定安装有弹力片(32)。

5.根据权利要求3所述的一种用于岩体的稳定性的监测装置，其特征在于，所述固定爪(26)的后表面开设有凹槽，且凹槽紧密贴合在螺杆(21)的下端外表面。

6.根据权利要求1所述的一种用于岩体的稳定性的监测装置，其特征在于，所述导电环(35)的中心处开口直径略大于导电触头(34)的直径。