CN210441783U - 一种巷道表面位移测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的一种巷道表面位移测量装置，涉及矿山压力监测技术领域。所述测量装置包括底座、测量摆臂以及激光测距仪；底座固定安装于任一巷道帮上，包括至少一个垂直于巷道走向的平面，测量摆臂安装于底座平面上，可相对于底座摆动、固定，并通过角度刻度线记录摆动角度；激光测距仪固定安装于测量摆臂远离底座的一端。本实用新型公开的一种巷道表面位移测量装置，仅使用一台激光测距仪，即可完成巷道两帮、顶底板之间距离的测量，成本低，实用性强，减少人员测量工作量，且数据读取方便快捷；同时，通过底座将整个测量装置固定在巷道帮上，测点位置固定，避免了由于人为手工测量带来的误差，测量结果更加准确。

Description

一种巷道表面位移测量装置

技术领域

本实用新型涉及矿山压力监测技术领域，具体涉及一种巷道表面位移测量装置。

背景技术

巷道表面位移测量是巷道安全监测的重要手段，测量结果对于巷道围岩稳定性评价及支护参数优化具有重要的指导作用。然而，由于煤矿井下地质条件复杂，常常出现测量环境不理想，测量数据不准确等问题。

目前，巷道表面位移测量方法主要有两类：一类是“十字测量法”，即在巷道顶底板及两帮布置测点，利用钢卷尺测量两帮、顶底板距离，这种方法成本较低，但受环境影响较大，操作复杂，误差较大。另一类为利用激光测距设备测量，这种设备携带方便，操作简单，但对于测点位置要求较高，若两次测量位置有所偏差，将导致测量准确率降低。

为解决上述问题，专利号为201621462422.1的中国实用新型专利公开了一种新型巷道表面位移测量装置，该装置在测量方法上做了极大的简化，不需要多人协助操作，但装置中的电子激光笔在恶劣的井下环境中很容易受损且不易更换，增加了设备投入成本。专利号为201420538390.3的中国实用新型专利公开了一种巷道表面位移测量装置，该装置需要在巷道两帮分别安装激光测距仪和基准台，要求激光测距仪发射光线必须平行射到基准台上，装置使用条件要求较高，且仅仅能测量巷道两帮距离，对顶板下沉量无法测量，具有一定的局限性。

因此，鉴于以上问题，有必要提出一种新型巷道表面位移测量装置，以减少人员测量工作量，方便数据读取，减少人为误差，增强适用性。

实用新型内容

根据本实用新型的目的提出的一种巷道表面位移测量装置，包括底座、测量摆臂以及激光测距仪；所述底座固定安装于任一巷道帮上，包括至少一个垂直于巷道走向的平面，所述测量摆臂安装于底座平面上，可相对于底座摆动、固定，并通过标记于平面上的角度刻度线记录摆动角度；所述激光测距仪固定安装于测量摆臂远离底座的一端，其发射激光线与测量摆臂延伸方向一致；所述底座上还设置有用于限制测量摆臂水平位置的限位板，测量摆臂水平放置时，其下边缘所对应的角度刻度线为零，激光测距仪所发射激光垂直照射于对面巷道帮上。

优选的，所述底座为与巷道帮表面安装的锚杆螺纹连接的六角螺母，所述测量摆臂安装于六角螺母垂直于巷道走向的一侧面上。

优选的，所述测量摆臂远离底座的一端设置有仪器槽，所述仪器槽内还设置有用于限制激光测距仪位置的夹板，所述激光测距仪放置于仪器槽内，移动夹板，夹紧激光测距仪，实现激光测距仪的固定；所述仪器槽靠近夹板一侧的侧壁设置有外表面成型有外螺纹的推杆，所述推杆自由穿过侧壁并与夹板固定连接，所述推杆于侧壁两侧分别连接有螺母，转动螺母，推杆相对移动，带动夹板移动，夹紧激光测距仪。

优选的，所述测量摆臂与底座通过连接柱和夹紧螺母连接，连接柱固定安装于底座平面上，测量摆臂与底座连接的一端成型有通孔，连接柱穿过通孔，其外表面成型有外螺纹，与夹紧螺母连接，松动或拧紧夹紧螺母实现测量摆臂的摆动或固定。

优选的，所述连接柱远离底座的一端端面设置有用于测量底座平面是否垂直于巷道走向的平衡装置，所述平衡装置包括设置于端面中部、内部封存有水的透明玻璃球以及标记于端面上的水平基准线，当玻璃球内水平面与水平基准线重合时，底座平面垂直于巷道走向，否则不垂直。

优选的，所述激光测距仪为长方体形数显激光测距仪器。

与现有技术相比，本实用新型公开的一种巷道表面位移测量装置的优点是：

(1)本实用新型仅使用一台激光测距仪，即可完成巷道两帮、顶底板之间距离的测量，成本低廉，实用性强，减少人员测量工作量。

(2)本实用新型通过底座将整个测量装置固定在巷道帮上，测点位置固定，避免了由于人为手工测量带来的误差，测量结果更加准确。

(3)本实用新型通过读取激光测距仪所测距离与测量摆臂所旋转角度即可直观得出或简单计算得出巷道两帮距离或顶底板距离，数据读取方便快捷。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做简要说明。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，均属于本实用新型保护的范围。

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为巷道顶板距离测量原理图。

图3为平衡装置结构图。

图中的数字或字母所代表零部件名称为：

1-底座；2-连接柱；3-限位板；4-角度刻度线；5-夹紧螺母；6-测量摆臂；7-仪器槽；8-夹板；9-推杆；10-激光测距仪；11-水平基准线；12-水平面；13-玻璃球；14-巷道帮；15-巷道顶板。

具体实施方式

为了更清楚的说明本实用新型实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域中的普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可根据这些附图获得其他附图。

图1-图3示出了本实用新型较佳的实施例，分别从不同的角度对其进行了详细的剖析。

如图1、2所示的一种巷道表面位移测量装置，包括底座1、测量摆臂6以及激光测距仪10。底座1固定安装于任一巷道帮14上，包括至少一个垂直于巷道走向的平面，测量摆臂6安装于底座1平面上，可相对于底座1摆动、固定，并通过标记于平面上的角度刻度线4记录摆动角度。具体的，底座1为与巷道帮14表面安装的锚杆螺纹连接的六角螺母，测量摆臂6安装于六角螺母垂直于巷道走向的一侧面上。

激光测距仪10固定安装于测量摆臂6远离底座1的一端，其发射激光线与测量摆臂6延伸方向一致。测量摆臂6远离底座1的一端设置有仪器槽7，仪器槽7内还设置有用于限制激光测距仪10位置的夹板8，激光测距仪10放置于仪器槽7内，移动夹板8，夹紧激光测距仪10，实现激光测距仪10的固定。具体的，仪器槽7靠近夹板8一侧的侧壁设置有外表面成型有外螺纹的推杆9，该推杆9自由穿过侧壁并与夹板8固定连接，且推杆9于侧壁两侧分别连接有螺母(未示出)，转动相应螺母(未示出)，即可实现推杆9前进或后退，带动夹板8移动，从而实现激光测距仪10取放、固定。

底座1上还设置有用于限制测量摆臂6水平位置的限位板3，测量摆臂6水平放置时，其下边缘与限位板6顶面紧密接触，且下边缘所对应的角度刻度线4为零，激光测距仪10所发射激光垂直照射于对面巷道帮14上。

进一步的，测量摆臂6与底座1通过连接柱2和夹紧螺母5连接，连接柱2固定安装于底座1平面上，测量摆臂6与底座1连接的一端成型有通孔，通孔直径大于连接柱2直径，连接柱2穿过通孔，其外表面成型有外螺纹，与夹紧螺母5连接，松动或拧紧夹紧螺母2实现测量摆臂6的摆动或固定。

进一步的，如图3所示，连接柱2远离底座1的一端、平行于底座1平面的端面设置有用于测量底座1平面是否垂直于巷道走向的平衡装置，该平衡装置包括设置于端面中部、内部封存有水的透明玻璃球13以及标记于端面上的水平基准线11，当玻璃球13内水平面12与水平基准线11重合时，底座1平面垂直于巷道走向，否则不垂直。

进一步的，激光测距仪10为长方体形数显激光测距仪器。

各测点选择水平布置的锚杆，将六角螺母与锚杆外露端通过螺纹配合连接，使六角螺母固定在各测点锚杆上，调整六角螺母，使连接柱2内部透明玻璃球13内水平面12与水平基准线11重合，保证限位板3顶面水平。

巷道两帮距离测量时，转动侧壁两侧螺母(未示出)，通过夹板8固定激光测距仪10；将测量摆臂6与六角螺母连接的一端成型的通孔穿过连接柱2，夹紧螺母5与连接柱2螺纹连接，测量摆臂6下边缘与限位板3顶面保持紧密接触即测量摆臂6水平放置，其下边缘所对应的角度刻度线4为零后，拧紧夹紧螺母5，将测量摆臂6与六角螺母固定，此时激光测距仪10发射激光垂直照射于对面巷道帮14上，其测量值即为巷道两帮距离。

巷道顶底板距离测量时，松动夹紧螺母5，向上转动测量摆臂6，使激光测距仪10发射激光照射于巷道顶板15中央固定点上，拧紧夹紧螺母5，夹紧测量摆臂6，通过角度刻度线4读取测量摆臂6下边缘与水平位置的夹角，记录激光测距仪10所测距离l和测量摆臂6旋转角度α，通过三角函数换算得到巷道顶板15与水平激光线的距离h，h＝l×sinα，测量完毕后，取下测量摆臂6带回井上保存。

综上所述，本实用新型公开的一种巷道表面位移测量装置，仅使用一台激光测距仪，即可完成巷道两帮、顶底板之间距离的测量，成本低廉，实用性强，减少人员测量工作量。同时，通过底座将整个测量装置固定在巷道帮上，测点位置固定，避免了由于人为手工测量带来的误差，测量结果更加准确，且通过读取激光测距仪所测距离与测量摆臂所旋转角度即可直观得出或简单计算得出巷道两帮距离或顶底板距离，数据读取方便快捷。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现和使用本实用新型。对这些实施例的多种修改方式对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种巷道表面位移测量装置，其特征在于，包括底座(1)、测量摆臂(6)以及激光测距仪(10)；所述底座(1)固定安装于任一巷道帮(14)上，包括至少一个垂直于巷道走向的平面，所述测量摆臂(6)安装于底座(1)平面上，可相对于底座(1)摆动、固定，并通过标记于平面上的角度刻度线(4)记录摆动角度；所述激光测距仪(10)固定安装于测量摆臂(6)远离底座(1)的一端，其发射激光线与测量摆臂(6)延伸方向一致；所述底座(1)上还设置有用于限制测量摆臂(6)水平位置的限位板(3)，测量摆臂(6)水平放置时，其下边缘所对应的角度刻度线(4)为零，激光测距仪(10)所发射激光垂直照射于对面巷道帮(14)上。

2.根据权利要求1所述的一种巷道表面位移测量装置，其特征在于，所述底座(1)为与巷道帮(14)表面安装的锚杆螺纹连接的六角螺母，所述测量摆臂(6)安装于六角螺母垂直于巷道走向的一侧面上。

3.根据权利要求1所述的一种巷道表面位移测量装置，其特征在于，所述测量摆臂(6)远离底座(1)的一端设置有仪器槽(7)，所述仪器槽(7)内还设置有用于限制激光测距仪(10)位置的夹板(8)，所述激光测距仪(10)放置于仪器槽(7)内，移动夹板(8)，夹紧激光测距仪(10)，实现激光测距仪(10)的固定；所述仪器槽(7)靠近夹板(8)一侧的侧壁设置有外表面成型有外螺纹的推杆(9)，所述推杆(9)自由穿过侧壁并与夹板(8)固定连接，所述推杆(9)于侧壁两侧分别连接有螺母，转动螺母，推杆(9)相对移动，带动夹板(8)移动，夹紧激光测距仪(10)。

4.根据权利要求1所述的一种巷道表面位移测量装置，其特征在于，所述测量摆臂(6)与底座(1)通过连接柱(2)和夹紧螺母(5)连接，连接柱(2)固定安装于底座(1)平面上，测量摆臂(6)与底座(1)连接的一端成型有通孔，连接柱(2)穿过通孔，其外表面成型有外螺纹，与夹紧螺母(5)连接，松动或拧紧夹紧螺母(5)实现测量摆臂(6)的摆动或固定。

5.根据权利要求4所述的一种巷道表面位移测量装置，其特征在于，所述连接柱(2)远离底座(1)的一端端面设置有用于测量底座(1)平面是否垂直于巷道走向的平衡装置，所述平衡装置包括设置于端面中部、内部封存有水的透明玻璃球(13)以及标记于端面上的水平基准线(11)，当玻璃球(13)内水平面(12)与水平基准线(11)重合时，底座(1)平面垂直于巷道走向。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种巷道表面位移测量装置，其特征在于，所述激光测距仪(10)为长方体形数显激光测距仪器。

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