【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及監測設備,具體為一種煤礦采動覆巖三維空隙連續監測設備。
技術介紹
1、煤層開采必然引起上覆巖層的移動、變形、破斷,受巖層巖性與破斷特征影響,上覆巖層不均勻沉降形成的離層空間、裂隙與垮落帶欠壓密空間統稱為采動覆巖空隙,其大小與覆巖垂向三帶分布特征密切相關。采動覆巖空隙為巖層移動提供了自由空間,在地面建筑物載荷、地下水作用與開采擾動等因素作用下,工作面后方覆巖發生二次移動和變形,進而可能導致地面突然塌陷、厚層堅硬頂板突然破斷、沖擊地壓等災害事故。因此,實時監測采動覆巖空隙大小及分布是防治礦井災害的前提條件和重要手段。此外,注漿充填技術是利用采動覆巖空隙作為矸石存儲空間,為保障充填控制巖層移動效果,明確注漿充填時機,充填體積與充填層位,亟需開展采動覆巖空隙分布特征研究。
2、現有的巖體內部位移監測普遍采用多點位移計進行監測,多點位移計是一種廣泛應用于巖土工程和隧道工程中的監測設備,對邊坡變形及隧道圍巖內部位移進行監測,以預測邊坡和隧道災害的發生,同時也是對邊坡和巖體變形規律進行研究的重要手段,一般多點位移計采用鉆孔和全長注漿的方式埋設,具體操作方法為:選取監測位置進行鉆孔,將測桿放入預定位置,測桿尾部接入位移計和基座,并采用保護管進行保護,最后進行全長注漿封堵,但多點位移計采用全長注漿封堵的方法會使孔內形成一根連續的錨固體,打斷了巖體各結構面的分層效應和巖層的承載拱效應,使得不同測點因為錨固體而共同變形,誤差極大,難以得到巖體不同深度處的形變和位移,難以實現多點監測的效果。同時,測孔內位移量并非單一的線性規律
3、為此,本專利技術提供一種煤礦采動覆巖三維空隙連續監測設備。
技術實現思路
1、針對現有技術存在的不足,本專利技術目的是提供一種煤礦采動覆巖三維空隙連續監測設備,以解決上述
技術介紹
中提出的問題,本專利技術可以通過保護結構對第一監測結構和第二監測結構進行保護,從而防止第一監測結構和第二監測結構受到損壞,防止測量桿彎曲,保證檢測結果的準確,且可以通過第二監測結構對橫向的力進行檢測;還可以實現連續性測量,從而保證檢測結果的準確性,擴大裝置的適用范圍。
2、為了實現上述目的,本專利技術是通過如下的技術方案來實現:一種煤礦采動覆巖三維空隙連續監測設備,包括固定座,所述固定座上裝設有基座,基座下側裝設有保護結構和第一監測結構,第一監測結構包括測量桿,測量桿包括第一桿體和多個第二桿體,保護結構包括第一保護外殼和第二保護外殼,第一保護外殼與測量桿相對應,第一保護外殼上裝設有第二監測結構,第二監測結構與第二保護外殼相對應,測量桿的一端裝設有錨固頭,錨固頭的周側裝設有輔助結構。
3、進一步的,所述固定座內開設有通槽,通槽與第二保護外殼相對應。
4、進一步的,所述第一桿體的一端和第二桿體的一端均固定有螺桿,第二桿體的另一端開設有螺紋槽,螺紋槽與螺桿相對應。
5、進一步的,所述錨固頭與第一保護外殼固定連接,輔助結構包括多個錨固桿,錨固桿與錨固頭固定連接。
6、進一步的,所述第一保護外殼的一端固定有第一插塊,第一保護外殼的另一端固定有第一插槽,第一插槽與第一插塊相對應。
7、進一步的,相鄰的兩個第一保護外殼之間裝設有第一固定螺栓,第一固定螺栓與第一插塊相對應,第一固定螺栓位于第一保護外殼的相對內側。
8、進一步的,所述第二保護外殼的一端固定有第二插塊,第二保護外殼的另一端開設有第二插槽,第二插槽與第二插塊相對應。
9、進一步的,相鄰的兩個第二保護外殼之間裝設有多個第二固定螺栓,第二固定螺栓與第二插塊相對應,第二固定螺栓位于第二保護外殼的相對外側。
10、進一步的,所述第二監測結構包括檢測環,檢測環與第一保護外殼和第二保護外殼相對應,檢測環的周側開設有多個凹槽,凹槽內滑動配合有滑塊,滑塊與第二保護外殼相接觸,凹槽內固定有彈簧,滑塊上固定有壓力傳感器,壓力傳感器與彈簧相接觸。
11、進一步的,所述檢測環上轉動配合有多個滾珠,檢測環上固定有電機,電機的輸出端與滾珠固定連接。
12、本專利技術的有益效果:本專利技術一種煤礦采動覆巖三維空隙連續監測設備,包含基座;保護結構;第一監測結構;第二監測結構;測量桿;錨固頭;輔助結構。
13、在基座下側安裝保護結構和第一監測結構,可以通過保護結構對第一監測結構和第二監測結構進行保護,從而防止第一監測結構和第二監測結構受到損壞,防止測量桿彎曲,保證檢測結果的準確,且可以通過第二監測結構對橫向的力進行檢測,在錨固頭的周側安裝輔助結構,從而可以實現連續性測量,從而保證檢測結果的準確性,擴大裝置的適用范圍。
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1.一種煤礦采動覆巖三維空隙連續監測設備,包括固定座(1),其特征在于,所述固定座(1)上裝設有基座(2),基座(2)下側裝設有保護結構和第一監測結構,第一監測結構包括測量桿(6),測量桿(6)包括第一桿體(22)和多個第二桿體(23),保護結構包括第一保護外殼(3)和第二保護外殼(4),第一保護外殼(3)與測量桿(6)相對應,第一保護外殼(3)上裝設有第二監測結構,第二監測結構與第二保護外殼(4)相對應,測量桿(6)的一端裝設有錨固頭(5),錨固頭(5)的周側裝設有輔助結構。
2.根據權利要求1所述的一種煤礦采動覆巖三維空隙連續監測設備,其特征在于:所述固定座(1)內開設有通槽(24),通槽(24)與第二保護外殼(4)相對應。
3.根據權利要求1所述的一種煤礦采動覆巖三維空隙連續監測設備,其特征在于:所述第一桿體(22)的一端和第二桿體(23)的一端均固定有螺桿(8),第二桿體(23)的另一端開設有螺紋槽(7),螺紋槽(7)與螺桿(8)相對應。
4.根據權利要求1所述的一種煤礦采動覆巖三維空隙連續監測設備,其特征在于:所述錨固頭(5)與第一保
5.根據權利要求1所述的一種煤礦采動覆巖三維空隙連續監測設備,其特征在于:所述第一保護外殼(3)的一端固定有第一插塊(13),第一保護外殼(3)的另一端固定有第一插槽(11),第一插槽(11)與第一插塊(13)相對應。
6.根據權利要求5所述的一種煤礦采動覆巖三維空隙連續監測設備,其特征在于:相鄰的兩個第一保護外殼(3)之間裝設有第一固定螺栓(9),第一固定螺栓(9)與第一插塊(13)相對應,第一固定螺栓(9)位于第一保護外殼(3)的相對內側。
7.根據權利要求1所述的一種煤礦采動覆巖三維空隙連續監測設備,其特征在于:所述第二保護外殼(4)的一端固定有第二插塊(14),第二保護外殼(4)的另一端開設有第二插槽(12),第二插槽(12)與第二插塊(14)相對應。
8.根據權利要求7所述的一種煤礦采動覆巖三維空隙連續監測設備,其特征在于:相鄰的兩個第二保護外殼(4)之間裝設有多個第二固定螺栓(10),第二固定螺栓(10)與第二插塊(14)相對應,第二固定螺栓(10)位于第二保護外殼(4)的相對外側。
9.根據權利要求1所述的一種煤礦采動覆巖三維空隙連續監測設備,其特征在于:所述第二監測結構包括檢測環(16),檢測環(16)與第一保護外殼(3)和第二保護外殼(4)相對應,檢測環(16)的周側開設有多個凹槽(17),凹槽(17)內滑動配合有滑塊(25),滑塊(25)與第二保護外殼(4)相接觸,凹槽(17)內固定有彈簧(18),滑塊(25)上固定有壓力傳感器(19),壓力傳感器(19)與彈簧(18)相接觸。
10.根據權利要求9所述的一種煤礦采動覆巖三維空隙連續監測設備,其特征在于:所述檢測環(16)上轉動配合有多個滾珠(21),檢測環(16)上固定有電機(20),電機(20)的輸出端與滾珠(21)固定連接。
...【技術特征摘要】
1.一種煤礦采動覆巖三維空隙連續監測設備,包括固定座(1),其特征在于,所述固定座(1)上裝設有基座(2),基座(2)下側裝設有保護結構和第一監測結構,第一監測結構包括測量桿(6),測量桿(6)包括第一桿體(22)和多個第二桿體(23),保護結構包括第一保護外殼(3)和第二保護外殼(4),第一保護外殼(3)與測量桿(6)相對應,第一保護外殼(3)上裝設有第二監測結構,第二監測結構與第二保護外殼(4)相對應,測量桿(6)的一端裝設有錨固頭(5),錨固頭(5)的周側裝設有輔助結構。
2.根據權利要求1所述的一種煤礦采動覆巖三維空隙連續監測設備,其特征在于:所述固定座(1)內開設有通槽(24),通槽(24)與第二保護外殼(4)相對應。
3.根據權利要求1所述的一種煤礦采動覆巖三維空隙連續監測設備,其特征在于:所述第一桿體(22)的一端和第二桿體(23)的一端均固定有螺桿(8),第二桿體(23)的另一端開設有螺紋槽(7),螺紋槽(7)與螺桿(8)相對應。
4.根據權利要求1所述的一種煤礦采動覆巖三維空隙連續監測設備,其特征在于:所述錨固頭(5)與第一保護外殼(3)固定連接,輔助結構包括多個錨固桿(15),錨固桿(15)與錨固頭(5)固定連接。
5.根據權利要求1所述的一種煤礦采動覆巖三維空隙連續監測設備,其特征在于:所述第一保護外殼(3)的一端固定有第一插塊(13),第一保護外殼(3)的另一端固定有第一插槽(11),第一插槽(11)與第一插塊(13)相對應。
6.根據權...
【專利技術屬性】
技術研發人員:龍陸軍,謝志清,牟鴻濤,
申請(專利權)人:中國煤炭地質總局勘查研究總院,
類型:發明
國別省市:
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