CN219200348U - 一种间接测量巷道表面变形量的观测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种间接测量巷道表面变形量的观测系统，包括木楔、反光板和具有测量倾角功能的激光测距仪，木楔有四个，巷道表面有四个观测点，四个观测点位于巷道同一断面内的两帮、顶板和底板处，木楔楔入巷道表面，四个木楔分别位于四个观测点处；反光板有三个，三个反光板分别通过钢钉固定在巷道两帮及顶板处的木楔上，反光板贴近巷道表面，位于两帮处的反光板垂直设置，顶板处反光板平行设置；巷道内根据皮带所处位置分为行人侧和皮带侧，激光测距仪与底板处的木楔以及位于行人侧的反光板均能够可拆卸连接。利用本实用新型可以提高测量效率，测量结果更为准确，同时节省人力和施工成本，安全性较传统测量方式也得到了提高。

Description

一种间接测量巷道表面变形量的观测系统

技术领域

本实用新型涉及煤矿井下巷道变形量测量技术领域，具体涉及一种间接测量巷道表面变形量的观测系统。

背景技术

随着煤矿机械化水平的提高，以及逐步向西部矿区转移，“办大矿、建大井”已经成为煤矿发展的趋势，大型矿井使得在进行巷道变形量测量时，需要设置较多的测点，且观测频率至少一周，而现有的观测方式通常需要两名工程技术人员配合，通过悬吊工程线、使用卷尺测距的方式进行测量，效率较低且存在较大的误差，同时现有的巷道运输方式通常使用单轨吊运输，单轨吊极易刮断安设在顶板处的工程线，使得工程技术人员需要频繁工程线，且巷道高度较高，更换工程线的过程也较为麻烦，大大增加了工作量，另外巷道中有连续开机的皮带，工程技术人员拉取巷道帮部的工程线工程线时往往需要跨越皮带，而皮带停机时间短，跨越皮带具有较大的安全隐患，因此现用的煤矿井下巷道变形量测量方案效率和安全性都较低，已经不能适用于大型机械化矿井的需要，因此一种兼顾高效率、高精度、低成本的测量方案。

实用新型内容

为解决背景技术中存在的问题，本实用新型提出了一种间接测量巷道表面变形量的观测系统，包括木楔、反光板和具有测量倾角功能的激光测距仪，所述木楔有四个，巷道表面有通过“十字布点”法获得的四个观测点，四个观测点位于巷道同一断面内的两帮、顶板和底板处，所述木楔楔入巷道表面，四个木楔分别位于四个观测点处；

所述反光板有三个，三个反光板分别通过钢钉固定在巷道两帮及顶板处的木楔上，反光板贴近巷道表面，位于两帮处的反光板垂直设置，顶板处的反光板平行设置；

巷道内根据皮带所处位置分为行人侧和皮带侧，所述激光测距仪与底板处的木楔以及位于行人侧的反光板均能够可拆卸连接。

优选的，所述位于行人侧的反光板为第一铁片，第一铁片远离巷道表面的一侧贴有反光膜，底板处的木楔上通过钢钉固定有第二铁片，所述激光测距仪通过磁吸式角度调节支架吸附在铁片上，实现与底板处木楔以及行人侧反光板的可拆卸连接。

优选的，所述磁吸式角度调节支架包括夹持装置和架体，架体包括底部板和侧板，底部板和侧板构成“L”型架体，所述夹持装置包括第一壳体和第二壳体，第一壳体的两端均设有第一螺纹孔，第二壳体的两端设有与第一壳体上螺纹孔位置对应且相匹配的第二螺纹孔，所述激光测距仪放置在第一、第二壳体之间，通过螺钉螺入第一、第二螺纹孔连接两壳体，两壳体夹持住激光测距仪；

所述第一壳体远离激光测距仪的一侧设有转轴，侧板上转动固定有轴承，转轴与轴承连接；

所述底部板底侧设有磁铁。

优选的，所述位于皮带侧的反光板和顶板处的反光板为铝塑板。

优选的，所述位于皮带侧的反光板以及顶板处的反光板的尺寸规格均为15cm*15cm，位于行人侧的反光板的尺寸规格10cm*10cm。

本实用新型具有的有益效果为：

1、本实用新型使用激光测距仪配合反光板进行测量，巷道内无需悬挂工程线，也无需使用钢尺人工测量，一人即可操作完成，且测量一处测点所用时间短，观测效率成倍提高，同时通过激光测距仪测量数据避免了人工测量读数带来的误差，测量精准度提高；

2、本实用新型无需使用工程线，避免了刮断工程线带来的麻烦，减少了更换工程线等工作环节，节省人力物力。

3、本实用新型实现间接测量，通过计算得出皮带侧巷道变形量，无需跨越皮带测量，提高了测量工作的安全性。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型反光板安装处示意图；

图3为本实用新型磁吸式角度调节支架结构示意图；

图4为T时刻同一测点巷道尺寸测量示意图；

图5为t时刻同一测点巷道尺寸测量示意图。

图中标号：1-激光测距仪、2-木楔、3-反光板、4-巷道、5-钢钉、6-皮带、7-行人侧、8-皮带侧、9-磁吸式角度调节支架、91-夹持装置、911-第一壳体、9111-转轴、912-第二壳体、92-架体、921-底部板、922-侧板。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更为清楚明白，以下结合附图说明和实施例，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

结合附图1-5，一种间接测量巷道表面变形量的观测系统，包括木楔2、反光板3和具有测量倾角功能的激光测距仪1，所述木楔2有四个，巷道4表面有通过“十字布点”法获得的四个观测点，四个观测点位于巷道4同一断面内的两帮、顶板和底板处，所述木楔2楔入巷道4表面，四个木楔2分别位于四个观测点处；

“十字布点”法为《GB∕T 35056-2018 煤矿巷道锚杆支护技术规范》中所述技术，即观测点选取方式采用现有技术即可，设定顶板处观测点为B，行人侧7处观测点为D，皮带侧8处观测点为C，底板处观测点为A；

所述反光板3有三个，三个反光板3分别通过钢钉5固定在巷道4两帮及顶板处的木楔2上，反光板3贴近巷道4表面，位于两帮处的反光板3垂直设置，顶板处的反光板3平行设置；

巷道4内根据皮带6所处位置分为行人侧7和皮带侧8，所述激光测距仪1与底板处的木楔2以及位于行人侧7的反光板3均能够可拆卸连接。

具体的，所述位于行人侧7的反光板3为第一铁片，第一铁片远离巷道4表面的一侧贴有反光膜，底板处的木楔2上通过钢钉5固定有第二铁片，所述激光测距仪1通过磁吸式角度调节支架9吸附在铁片上，实现与底板处木楔2以及行人侧7反光板3的可拆卸连接。

具体的，所述磁吸式角度调节支架9包括夹持装置91和架体92，架体92包括底部板921和侧板922，底部板921和侧板922构成“L”型架体92，所述夹持装置91包括第一壳体911和第二壳体912，第一壳体911的两端均设有第一螺纹孔，第二壳体912的两端设有与第一壳体911上螺纹孔位置对应且相匹配的第二螺纹孔，所述激光测距仪1放置在第一、第二壳体之间，通过螺钉螺入第一、第二螺纹孔连接两壳体，两壳体夹持住激光测距仪1，在自然状态下，激光测距仪1在重力作用下呈竖直状态，即激光测距仪1激光端远离底部板921，激光测距仪1底部靠近底部板921，在需要测量倾角时，人工转动激光测距仪1，使其激光端指向待测位置即可；

所述第一壳体911远离激光测距仪1的一侧设有转轴9111，侧板922上转动固定有轴承，转轴9111与轴承连接；

所述底部板921底侧设有磁铁，通过磁铁吸附铁片固定安装磁吸式角度调节支架9，当将磁吸式角度调节支架9安装至行人侧7的反光板3上时，使侧板922靠近底板放置，以能够拖住激光测距仪1。

具体的，所述位于皮带侧8的反光板3和顶板处的反光板3为铝塑板。

具体的，所述位于皮带侧8的反光板3以及顶板处的反光板3的尺寸规格均为15cm*15cm，位于行人侧7的反光板3的尺寸规格10cm*10cm。

工作流程：首先将激光测距仪1安装在磁吸式角度调节支架9上，将磁吸式角度调节支架9通过底部板921底部的磁铁吸附固定在A点的第二铁片上，此时激光指向B点反光板3，激光测距仪1可测得巷道4全高AB的数据；转动激光测距仪1，使激光指向D点反光板3，测出斜边AD及夹角φ的数据；再将装有激光测距仪1的磁吸式角度调节支架9从A点取下，吸附固定到D点的反光板3上，此时激光指向C点，激光测距仪1可测得巷道4全宽CD的数据。

测得各项数据后进行计算巷道4顶板下沉量、底板鼓起量和两帮移近量及其变化率，如图4和图5所示，表示同一位置巷道4，不同时间段的巷道4断面尺寸，求T时刻相对于t时刻，其中T>t,AB与CD的交点设为O；

巷道4断面中上OB相对于中上ob的变化量

，变化率/>

，即顶板下沉量及其变化率；

巷道4断面中下OA相对于中下oa的变化量

，变化率/>

，即底板鼓起量及其变化率；

巷道4断面中左OC相对于中左oc的变化量

，变化率/>

，即左帮（位于行人侧7）移近量及其变化率；

巷道4断面中右OD相对于中右od的变化量

，变化率/>

，及右帮（位于皮带侧8）移近量及其变化率；

设定cd=l、ab=r、∠oad=φ、ad=r， CD=L、AB=H、∠OAD=

、AD=R。

则:

，/>

；

，/>

；

，/>

；

，/>

。

计算过程可预设至计算机中，将激光测距仪1与计算机连接，使测得的数据数据录入计算机中，即可自动算出变化率和变化量。

实用新型的实施方式作了详细说明，应当理解的是，以上所述的实施例仅为本实用新型的优选方式，并不对本实用新型作为限定，本领域的技术人员在不偏离本实用新型精神的基础上做出修改或改进，均在本实行新型专利的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种间接测量巷道表面变形量的观测系统，其特征在于：包括木楔（2）、反光板（3）和具有测量倾角功能的激光测距仪（1），所述木楔（2）有四个，巷道（4）表面有通过“十字布点”法获得的四个观测点，四个观测点位于巷道（4）同一断面内的两帮、顶板和底板处，所述木楔（2）楔入巷道（4）表面，四个木楔（2）分别位于四个观测点处；

所述反光板（3）有三个，三个反光板（3）分别通过钢钉（5）固定在巷道（4）两帮及顶板处的木楔（2）上，反光板（3）贴近巷道（4）表面，位于两帮处的反光板（3）垂直设置，顶板处的反光板（3）平行设置；

巷道（4）内根据皮带（6）所处位置分为行人侧（7）和皮带侧（8），所述激光测距仪（1）与底板处的木楔（2）以及位于行人侧（7）的反光板（3）均能够可拆卸连接。

2.根据权利要求1所述的一种间接测量巷道表面变形量的观测系统，其特征在于：所述位于行人侧（7）的反光板（3）为第一铁片，第一铁片远离巷道（4）表面的一侧贴有反光膜，底板处的木楔（2）上通过钢钉（5）固定有第二铁片，所述激光测距仪（1）通过磁吸式角度调节支架（9）吸附在铁片上，实现与底板处木楔（2）以及行人侧（7）反光板（3）的可拆卸连接。

3.根据权利要求2所述的一种间接测量巷道表面变形量的观测系统，其特征在于：所述磁吸式角度调节支架（9）包括夹持装置（91）和架体（92），架体（92）包括底部板（921）和侧板（922），底部板（921）和侧板（922）构成“L”型架体（92），所述夹持装置（91）包括第一壳体（911）和第二壳体（912），第一壳体（911）的两端均设有第一螺纹孔，第二壳体（912）的两端设有与第一壳体（911）上螺纹孔位置对应且相匹配的第二螺纹孔，所述激光测距仪（1）放置在第一、第二壳体之间，通过螺钉螺入第一、第二螺纹孔连接两壳体，两壳体夹持住激光测距仪（1）；

所述第一壳体（911）远离激光测距仪（1）的一侧设有转轴（9111），侧板（922）上转动固定有轴承，转轴（9111）与轴承连接；

所述底部板（921）底侧设有磁铁。

4.根据权利要求1所述的一种间接测量巷道表面变形量的观测系统，其特征在于：所述位于皮带侧（8）的反光板（3）和顶板处的反光板（3）为铝塑板。

5.根据权利要求1所述的一种间接测量巷道表面变形量的观测系统，其特征在于：所述位于皮带侧（8）的反光板（3）以及顶板处的反光板（3）的尺寸规格均为15cm*15cm，位于行人侧（7）的反光板（3）的尺寸规格10cm*10cm。

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