CN112361923A - 一种用于监测煤矿巷道顶板偏移的测量装置 - Google Patents

一种用于监测煤矿巷道顶板偏移的测量装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于监测煤矿巷道顶板偏移的测量装置，其包括第一测量组件、第二测量组件、第三测量组件、连接筒、第一调节组件以及第二调节组件，其中，所述第一测量组件为竖向放置，其下部两侧位置处分别采用水平铰接件铰接有第二测量组件以及第三测量组件，所述第二测量组件的另一端采用第一调节组件与巷道侧壁相铰接，所述第三测量组件的另一端采用第二调节组件与巷道侧壁相铰接，所述第一测量组件的顶部采用连接筒与巷道顶部固定相连；且，当巷道顶板沿着水平方向进行偏移时，通过第一测量组件带动第二测量组件以及第三测量组件进行偏移及测量；且，当巷道顶板沿着竖直方向进行偏移时，所述连接筒带动第一测量组件进行偏移及测量。

Description

一种用于监测煤矿巷道顶板偏移的测量装置
技术领域
本发明涉及顶板偏移测量技术领域，具体是一种用于监测煤矿巷道顶板偏移的测量装置。
背景技术
巷道是在地表与矿体之间钻凿出的各种通路，用来运矿、通风、排水、行人以及为冶金设备采出矿石新开凿的各种必要准备工程等，因此巷道的稳定性至关只要，其关乎人身安全，关乎工程的进度，而随着巷道的推进，其顶板暴露的程度就越大，从而可能会导致顶板偏移，因此煤矿巷道顶板需要通过测量装置对其偏移进行监控测量，以保证顶板的支撑固定效果，但现有的测量装置一般采用各种传感器以及冗长的***相配合来实现，造价昂贵，另外监测到巷道顶板偏移量超过阈值时，需人工进行参与加固，整体响应时间较长，且危险性较高。
因此，有必要提供一种用于监测煤矿巷道顶板偏移的测量装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
发明内容
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于监测煤矿巷道顶板偏移的测量装置，其包括第一测量组件、第二测量组件、第三测量组件、连接筒、第一调节组件以及第二调节组件，其中，所述第一测量组件为竖向放置，其下部两侧位置处分别采用水平铰接件铰接有第二测量组件以及第三测量组件，所述第二测量组件的另一端采用第一调节组件与巷道侧壁相铰接，所述第三测量组件的另一端采用第二调节组件与巷道侧壁相铰接，所述第一测量组件的顶部采用连接筒与巷道顶部固定相连；
且，当巷道顶板沿着水平方向进行偏移时，通过第一测量组件带动第二测量组件以及第三测量组件进行偏移及测量；
且，当巷道顶板沿着竖直方向进行偏移时，所述连接筒带动第一测量组件进行偏移及测量。
进一步，作为优选，所述连接筒中固定有锚固于顶板上的锚杆，所述锚杆由注浆管进行供料，且，当巷道顶板的偏移量超过预设阈值时，通过注浆管向锚杆中注浆，从而加固巷道顶板并继续监测。
进一步，作为优选，所述注浆管的一端与注浆筒相连通，所述注浆筒的另一端与注浆头组件相连通，所述注浆筒中还连接有注浆压力检测器，用于检测注浆压力。
进一步，作为优选，所述注浆头组件包括第一注浆头、第一混合仓、第二注浆头、第二混合仓以及第三混合仓，其中，所述第三混合仓的一侧采用第一导流管与第一混合仓相连通，所述第一混合仓还与第一注浆头相连通，所述第三混合仓的另一侧采用第二导流管与第二混合仓相连通，所述第二混合仓还与第二注浆头相连通；
所述第一导流管朝向第三混合仓的底部设置，所述第二导流管朝向第三混合仓的顶部设置。
进一步，作为优选，所述第一混合仓、第二混合仓以及第三混合仓中均转动设置有混合轮。
进一步，作为优选，所述第一测量组件、第二测量组件以及第三测量组件的结构相同，均包括测量筒、滑动塞、测量杆、触杆、第一接触器以及第二接触器，其中，所述滑动塞滑动设置于测量筒中，且所述滑动塞的一端固定有触杆，其另一端固定有测量杆，所述测量杆滑动伸出所述测量筒，且所述测量杆上分布有对称设置的刻度线；
所述测量筒的底部固定有第一接触器，所述测量筒的顶部设置有第二接触器；
所述滑动塞与测量筒的底部之间采用弹簧相连，且初始状态时，所述测量杆的“0”刻度线与测量筒的表面相齐平。
进一步，作为优选，所述第一调节组件与第二调节组件的结构相同均包括调节筒、基座、连接臂、轴承座、丝杠、限位筒以及伸缩臂，其中，所述调节筒的一端采用基座与连接臂固定相连，所述连接臂的另一端用于与第二测量组件固定相连，所述调节筒中采用轴承座转动设置有丝杠，所述丝杠上传动连接有伸缩臂，所述伸缩臂伸出调节筒的一端与铰接座相铰接，所述铰接座的另一端固定在巷道侧壁上；
所述调节筒的内壁上还固定有能够限制伸缩臂转动的限位筒。
进一步，作为优选，所述调节筒中转动嵌入有横截面为工字型的转动环，从而将调节筒分割成两个部分，每个部分的调节筒的外表面均对应焊接有一轴承的内套，两个所述轴承的外套均与转动环相焊接，从而支撑转动环进行转动，以及连接调节筒的两个部分。
进一步，作为优选，所述丝杠的外部套设有限位凸起，所述调节筒的内壁上固定有具有弹性且能够卡紧限位凸起的卡紧套，所述卡紧套的圆周上开设有多组具有斜面的槽体，且斜面上滑动设置有卡紧爪，所述调节筒的外表面螺纹连接有能够驱动卡紧爪进行移动的卡紧螺母。
进一步，作为优选，所述水平铰接件包括水平折叠接头以及铰接杆，其中，两组铰接杆上下对称的铰接在第一测量组件以及第二测量组件之间，另外两组铰接杆上下对称的铰接在第一测量组件以及第三测量组件之间。
与现有技术相比，本发明提供了一种用于监测煤矿巷道顶板偏移的测量装置，具备以下有益效果：
本装置利用连接筒与巷道顶部固定相连，与此同时，锚杆同步锚固于顶板中，当巷道顶板沿着水平方向进行偏移时，通过第一测量组件带动第二测量组件以及第三测量组件进行偏移及测量；当巷道顶板沿着竖直方向进行偏移时，连接筒带动第一测量组件进行偏移及测量，当巷道顶板沿着竖直以及水平方向进行偏移时，此时第一测量组件、第二测量组件以及第三测量组件均参与测量，从而实现多方位监测测量，且，当巷道顶板的偏移量超过预设阈值时，通过注浆管向锚杆中注浆，从而加固巷道顶板并继续监测，减少了整体的响应时间，并且减少了人工参与注浆加固的动作，提高安全性的同时依旧可以继续监测，且整体造价较低。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图；
图2为图1的中部部分平面结构示意图；
图3为本发明中注浆头组件的结构示意图；
图4为本发明中第二测量组件的结构示意图；
图5为本发明中第一调节组件的结构示意图；
图中：1、第一测量组件；2、第二测量组件；3、水平铰接件；31、水平折叠接头；32、铰接杆；4、第三测量组件；5、连接筒；6、锚杆；7、第一调节组件；8、第二调节组件；9、连接法兰；10、注浆筒；11、注浆管；12、注浆压力检测器；13、注浆头组件；131、第一注浆头；132、第一混合仓；133、第一导流管；134、第二注浆头；135、第二混合仓；136、第二导流管；137、第三混合仓；138、混合轮；21、测量筒；22、滑动塞；23、测量杆；24、触杆；25、第一接触器；26、第二接触器；27、弹簧；71、调节筒；72、基座；73、连接臂；74、轴承座；75、丝杠；76、限位筒；77、伸缩臂；78、铰接座；79、转动环；710、轴承；711、限位凸起；712、卡紧套；713、卡紧爪；714、卡紧螺母。
具体实施方式
请参阅图1～5，本发明实施例中，一种用于监测煤矿巷道顶板偏移的测量装置，其包括第一测量组件1、第二测量组件2、第三测量组件4、连接筒5、第一调节组件7以及第二调节组件8，其中，所述第一测量组件1为竖向放置，其下部两侧位置处分别采用水平铰接件3铰接有第二测量组件2以及第三测量组件4，所述第二测量组件2的另一端采用第一调节组件7与巷道侧壁相铰接，所述第三测量组件4的另一端采用第二调节组件8与巷道侧壁相铰接，所述第一测量组件1的顶部采用连接筒5与巷道顶部固定相连；
且，当巷道顶板沿着水平方向进行偏移时，通过第一测量组件1带动第二测量组件2以及第三测量组件4进行偏移及测量；
且，当巷道顶板沿着竖直方向进行偏移时，所述连接筒5带动第一测量组件1进行偏移及测量，当然，当巷道顶板沿着竖直以及水平方向进行偏移时，此时第一测量组件、第二测量组件以及第三测量组件均参与测量。
本实施例中，所述连接筒5中固定有锚固于顶板上的锚杆6，所述锚杆6由注浆管11进行供料，且，当巷道顶板的偏移量超过预设阈值时，通过注浆管11向锚杆6中注浆，从而加固巷道顶板并继续监测，减少了整体的响应时间，并且减少了人工参与注浆加固的动作，提高安全性的同时依旧可以继续监测。
作为较佳的实施例，如图2，所述注浆管11的一端与注浆筒10相连通，所述注浆筒10的另一端与注浆头组件13相连通，所述注浆筒10中还连接有注浆压力检测器12，用于检测注浆压力。
本实施例中，如图3，所述注浆头组件13包括第一注浆头131、第一混合仓132、第二注浆头134、第二混合仓135以及第三混合仓137，其中，所述第三混合仓137的一侧采用第一导流管133与第一混合仓132相连通，所述第一混合仓132还与第一注浆头131相连通，所述第三混合仓137的另一侧采用第二导流管136与第二混合仓135相连通，所述第二混合仓135还与第二注浆头134相连通；
所述第一导流管133朝向第三混合仓137的底部设置，所述第二导流管136朝向第三混合仓137的顶部设置，便于在第三混合仓137中形成涡旋进而提高混合效果，并且第一注浆头131可与外部浆液管相连，而第二注浆头134可与外部速凝剂管相连。
作为较佳的实施例，所述第一混合仓132、第二混合仓135以及第三混合仓137中均转动设置有混合轮138。
本实施例中，如图4，所述第一测量组件1、第二测量组件2以及第三测量组件4的结构相同，均包括测量筒21、滑动塞22、测量杆23、触杆24、第一接触器25以及第二接触器26，其中，所述滑动塞22滑动设置于测量筒21中，且所述滑动塞22的一端固定有触杆24，其另一端固定有测量杆23，所述测量杆23滑动伸出所述测量筒21，且所述测量杆23上分布有对称设置的刻度线；
所述测量筒21的底部固定有第一接触器25，所述测量筒的顶部设置有第二接触器26，第一接触器25和第二接触器26可以是声音报警器，或者是接触开关，以声音报警器为例，当触杆24触碰到第一接触器25时，则发出声音进行报警；
所述滑动塞22与测量筒21的底部之间采用弹簧27相连，且初始状态时，所述测量杆23的“0”刻度线与测量筒的表面相齐平。
本实施例中，如图5，所述第一调节组件7与第二调节组件8的结构相同均包括调节筒71、基座72、连接臂73、轴承座74、丝杠75、限位筒76以及伸缩臂77，其中，所述调节筒71的一端采用基座72与连接臂73固定相连，所述连接臂73的另一端用于与第二测量组件2固定相连，所述调节筒71中采用轴承座74转动设置有丝杠75，所述丝杠75上传动连接有伸缩臂77，所述伸缩臂77伸出调节筒71的一端与铰接座78相铰接，所述铰接座78的另一端固定在巷道侧壁上；
所述调节筒71的内壁上还固定有能够限制伸缩臂77转动的限位筒76，具体的，限位筒76的内壁上可以开设限位槽，而伸缩臂限位滑动的设置在限位槽中即可，因此通过丝杠75的转动，能够驱动伸缩臂77进行伸缩，便于适应巷道的宽度。
作为较佳的实施例，所述调节筒71中转动嵌入有横截面为工字型的转动环79，从而将调节筒71分割成两个部分，每个部分的调节筒71的外表面均对应焊接有一轴承的内套，两个所述轴承的外套均与转动环79相焊接，从而支撑转动环79进行转动，以及连接调节筒71的两个部分。
作为较佳的实施例，所述丝杠75的外部套设有限位凸起711，所述调节筒71的内壁上固定有具有弹性且能够卡紧限位凸起711的卡紧套712，所述卡紧套712的圆周上开设有多组具有斜面的槽体，且斜面上滑动设置有卡紧爪713，所述调节筒71的外表面螺纹连接有能够驱动卡紧爪713进行移动的卡紧螺母714。
本实施例中，所述水平铰接件3包括水平折叠接头31以及铰接杆32，其中，两组铰接杆32上下对称的铰接在第一测量组件1以及第二测量组件2之间，另外两组铰接杆32上下对称的铰接在第一测量组件1以及第三测量组件4之间。
在具体实施时，将第一测量组件1竖向放置，并且利用连接筒5与巷道顶部固定相连，与此同时，锚杆6同步锚固于顶板中，随后调节第一调节组件7以及第二调节组件8的整体长度，从而适应巷道的宽度，当巷道顶板沿着水平方向进行偏移时，通过第一测量组件1带动第二测量组件2以及第三测量组件4进行偏移及测量，当巷道顶板沿着竖直方向进行偏移时，连接筒5带动第一测量组件1进行偏移及测量，当巷道顶板沿着竖直以及水平方向进行偏移时，此时第一测量组件、第二测量组件以及第三测量组件均参与测量，且，当巷道顶板的偏移量超过预设阈值时，通过注浆管11向锚杆6中注浆，从而加固巷道顶板并继续监测，减少了整体的响应时间，并且减少了人工参与注浆加固的动作，提高安全性的同时依旧可以继续监测。
以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于监测煤矿巷道顶板偏移的测量装置，其特征在于：其包括第一测量组件(1)、第二测量组件(2)、第三测量组件(4)、连接筒(5)、第一调节组件(7)以及第二调节组件(8)，其中，所述第一测量组件(1)为竖向放置，其下部两侧位置处分别采用水平铰接件(3)铰接有第二测量组件(2)以及第三测量组件(4)，所述第二测量组件(2)的另一端采用第一调节组件(7)与巷道侧壁相铰接，所述第三测量组件(4)的另一端采用第二调节组件(8)与巷道侧壁相铰接，所述第一测量组件(1)的顶部采用连接筒(5)与巷道顶部固定相连；
且，当巷道顶板沿着水平方向进行偏移时，通过第一测量组件(1)带动第二测量组件(2)以及第三测量组件(4)进行偏移及测量；
且，当巷道顶板沿着竖直方向进行偏移时，所述连接筒(5)带动第一测量组件(1)进行偏移及测量。
2.根据权利要求1所述的一种用于监测煤矿巷道顶板偏移的测量装置，其特征在于：所述连接筒(5)中固定有锚固于顶板上的锚杆(6)，所述锚杆(6)由注浆管(11)进行供料，且，当巷道顶板的偏移量超过预设阈值时，通过注浆管(11)向锚杆(6)中注浆，从而加固巷道顶板并继续监测。
3.根据权利要求2所述的一种用于监测煤矿巷道顶板偏移的测量装置，其特征在于：所述注浆管(11)的一端与注浆筒(10)相连通，所述注浆筒(10)的另一端与注浆头组件(13)相连通，所述注浆筒(10)中还连接有注浆压力检测器(12)，用于检测注浆压力。
4.根据权利要求3所述的一种用于监测煤矿巷道顶板偏移的测量装置，其特征在于：所述注浆头组件(13)包括第一注浆头(131)、第一混合仓(132)、第二注浆头(134)、第二混合仓(135)以及第三混合仓(137)，其中，所述第三混合仓(137)的一侧采用第一导流管(133)与第一混合仓(132)相连通，所述第一混合仓(132)还与第一注浆头(131)相连通，所述第三混合仓(137)的另一侧采用第二导流管(136)与第二混合仓(135)相连通，所述第二混合仓(135)还与第二注浆头(134)相连通；
所述第一导流管(133)朝向第三混合仓(137)的底部设置，所述第二导流管(136)朝向第三混合仓(137)的顶部设置。
5.根据权利要求4所述的一种用于监测煤矿巷道顶板偏移的测量装置，其特征在于：所述第一混合仓(132)、第二混合仓(135)以及第三混合仓(137)中均转动设置有混合轮(138)。
6.根据权利要求1所述的一种用于监测煤矿巷道顶板偏移的测量装置，其特征在于：所述第一测量组件(1)、第二测量组件(2)以及第三测量组件(4)的结构相同，均包括测量筒(21)、滑动塞(22)、测量杆(23)、触杆(24)、第一接触器(25)以及第二接触器(26)，其中，所述滑动塞(22)滑动设置于测量筒(21)中，且所述滑动塞(22)的一端固定有触杆(24)，其另一端固定有测量杆(23)，所述测量杆(23)滑动伸出所述测量筒(21)，且所述测量杆(23)上分布有对称设置的刻度线；
所述测量筒(21)的底部固定有第一接触器(25)，所述测量筒的顶部设置有第二接触器(26)；
所述滑动塞(22)与测量筒(21)的底部之间采用弹簧(27)相连，且初始状态时，所述测量杆(23)的“0”刻度线与测量筒的表面相齐平。
7.根据权利要求1所述的一种用于监测煤矿巷道顶板偏移的测量装置，其特征在于：所述第一调节组件(7)与第二调节组件(8)的结构相同均包括调节筒(71)、基座(72)、连接臂(73)、轴承座(74)、丝杠(75)、限位筒(76)以及伸缩臂(77)，其中，所述调节筒(71)的一端采用基座(72)与连接臂(73)固定相连，所述连接臂(73)的另一端用于与第二测量组件(2)固定相连，所述调节筒(71)中采用轴承座(74)转动设置有丝杠(75)，所述丝杠(75)上传动连接有伸缩臂(77)，所述伸缩臂(77)伸出调节筒(71)的一端与铰接座(78)相铰接，所述铰接座(78)的另一端固定在巷道侧壁上；
所述调节筒(71)的内壁上还固定有能够限制伸缩臂(77)转动的限位筒(76)。
8.根据权利要求7所述的一种用于监测煤矿巷道顶板偏移的测量装置，其特征在于：所述调节筒(71)中转动嵌入有横截面为工字型的转动环(79)，从而将调节筒(71)分割成两个部分，每个部分的调节筒(71)的外表面均对应焊接有一轴承的内套，两个所述轴承的外套均与转动环(79)相焊接，从而支撑转动环(79)进行转动，以及连接调节筒(71)的两个部分。
9.根据权利要求7所述的一种用于监测煤矿巷道顶板偏移的测量装置，其特征在于：所述丝杠(75)的外部套设有限位凸起(711)，所述调节筒(71)的内壁上固定有具有弹性且能够卡紧限位凸起(711)的卡紧套(712)，所述卡紧套(712)的圆周上开设有多组具有斜面的槽体，且斜面上滑动设置有卡紧爪(713)，所述调节筒(71)的外表面螺纹连接有能够驱动卡紧爪(713)进行移动的卡紧螺母(714)。
10.根据权利要求1所述的一种用于监测煤矿巷道顶板偏移的测量装置，其特征在于：所述水平铰接件(3)包括水平折叠接头(31)以及铰接杆(32)，其中，两组铰接杆(32)上下对称的铰接在第一测量组件(1)以及第二测量组件(2)之间，另外两组铰接杆(32)上下对称的铰接在第一测量组件(1)以及第三测量组件(4)之间。
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