CN114322888A - 一种钻孔深部分离式多基点位移监测方法 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种钻孔深部分离式多基点位移监测方法，属于位移监测技术领域。包括以下具体步骤：步骤一，钻孔，通过钻孔设备对地表进行钻孔，形成运移监测孔；步骤二，锚固爪的安装，将锚固爪后端固定在绞车装置的钢绞线上，锚固爪的前端利用套管和螺栓固定在塑料管上，钢绞线的上端固定安装在绞车装置上；步骤三，锚固爪的定位，通过塑料管下放锚固爪，绞车装置带动钢绞线进行放卷，通过记录下放的塑料管长度确定锚固爪的位置；提高了设备适应复杂地质条件的能力，同时牵引绳与地表监测设备相连接可直接进行数据的读取与存储，避免了光纤剪断引起的数据传输丢失，降低了数据监测的成本。

Description

一种钻孔深部分离式多基点位移监测方法
技术领域
本申请涉及位移监测技术领域，具体而言，涉及一种钻孔深部分离式多基点位移监测方法。
背景技术
煤矿是人类在富含煤炭的矿区开采煤炭资源的区域，一般分为井工煤矿和露天煤矿。当煤层离地表远时，一般选择向地下开掘巷道采掘煤炭，此为井工煤矿。当煤层距地表的距离很近时，一般选择直接剥离地表土层挖掘煤炭，此为露天煤矿。我国绝大部分煤矿属于井工煤矿。煤矿范围包括地上地下以及相关设施的很大区域。煤矿是人类在开掘富含有煤炭的地质层时所挖掘的合理空间，通常包括巷道、井硐和采掘面等等。
目前煤矿地表沉陷与岩层运移研究中大量使用光纤设备进行数据监测，光线本身具有良好的拉伸性能，但在煤矿地面钻孔岩层沉降的数据监测中，由于光线本身材质特性的影响在遇到岩层弱面或层间岩体相对错动时极易产生剪切破坏，造成数据的丢失，从而提高了数据监测成本。
发明内容
为了弥补以上不足，本申请提供了一种钻孔深部分离式多基点位移监测方法，旨在改善光线本身材质特性的影响在遇到岩层弱面或层间岩体相对错动时极易产生剪切破坏，造成数据的丢失，从而提高了数据监测成本的问题。
本申请实施例提供了一种钻孔深部分离式多基点位移监测方法，包括以下具体步骤：
步骤一，钻孔，通过钻孔设备对地表进行钻孔，形成运移监测孔；
步骤二，锚固爪的安装，将锚固爪后端固定在绞车装置的钢绞线上，锚固爪的前端利用套管和螺栓固定在塑料管上，钢绞线的上端固定安装在绞车装置上；
步骤三，锚固爪的定位，通过塑料管下放锚固爪，绞车装置带动钢绞线进行放卷，带动锚固爪向运移监测孔内移动，通过记录下放的塑料管长度确定锚固爪的位置；
步骤四，监测点加固，当锚固爪安装到预定位置后，确定了测点，向钻孔内灌注混凝土砂浆，对测点进行安装牢固；
步骤五，采集仪的连接，把带有采集仪底座的立柱套在钻孔套管上，将电源线、钢绞线从立柱底部连接到采集仪底座上；
步骤六，平衡锤的连接，依次将各测点钢绞线安装在绞车装置上，末端连接在平衡锤上，各平衡锤错落下放到运移监测孔内；
步骤七，基点位移监测，运移监测孔内布置拉线式位移计，位移计的拉线上端从套管内部引出，末端固定在地面上的定向轮上，端头连接平衡锤，当深部锚固点出现移动时，拉动测线伸长并由位移计进行记录。
在一种具体的实施方案中，所述步骤五中，将预制好的模板套在立柱上，向模板内灌入混凝土形成测站基座。
在一种具体的实施方案中，所述塑料管为PVC-U管、PVC-M管和PVC-O管中的一种。
在一种具体的实施方案中，所述平衡锤选用5kg的平衡锤。
在一种具体的实施方案中，所述步骤七中拉线式位移计采用型号为WEP-M-2000MM-MA位移传感器。
在一种具体的实施方案中，所述拉线式位移计连接的拉线长度大于所述运移监测孔的深度。
在一种具体的实施方案中，所述绞车装置包括底板、移动轮、转动板、机体、绞盘、第一铰接座、支撑杆、两个导向轮和调节组件，所述移动轮固定安装在所述底板上，所述转动板通过轴承转动安装在所述底板上，所述机体固定安装在所述转动板上，所述绞盘固定安装在所述机体的输出轴上，所述第一铰接座固定安装在所述转动板的侧面上，所述支撑杆铰接在所述第一铰接座上，两个所述导向轮分别通过轴承转动安装在所述支撑杆上，所述调节组件的两端分别固定在所述转动板与所述支撑杆上。
在上述实现过程中，通过移动轮方便底板进行移动，通过转动板方便调节机体转动方向，从而调节绞盘上钢绞线的位置，通过第一铰接座方便支撑杆转动，从而调节导向轮的高度，通过调节组件提高了调节支撑杆的便捷性，降低了劳动强度。
在一种具体的实施方案中，所述转动板上连接有第一齿盘，所述底板上固定安装有L型板，所述L型板上安装有伺服电机，所述伺服电机的输出轴上安装有第二齿盘，所述第一齿盘与所述第二齿盘相互啮合。
在上述实现过程中，通过伺服电机的输出轴上安装的第二齿盘与转动板上连接的第一齿盘相互啮合，方便对转动板的角度进行调节。
在一种具体的实施方案中，所述L型板上安装有三角加强肋板。
在上述实现过程中，通过三角加强肋板有利于提高L型板的结构强度。
在一种具体的实施方案中，所述调节组件包括两个第二铰接座和一个电动推杆，两个所述第二铰接座分别固定在所述转动板与所述支撑杆上，所述电动推杆的两端均铰接在两个所述第二铰接座上。
在上述实现过程中，通过电动推杆的两端均铰接在两个所述第二铰接座上，调节电动推杆输出轴的伸缩长度，从而调节支撑杆的角度。
有益效果
该钻孔深部分离式多基点位移监测方法中，通过高强度与高韧度的钢丝绳进行测点设备的牵引提高了设备适应复杂地质条件的能力，同时牵引绳与地表监测设备相连接可直接进行数据的读取与存储，避免了光纤剪断引起的数据传输丢失，降低了数据监测的成本。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，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相关的附图。
图1是本申请实施方式提供的流程框图；
图2为本申请实施方式提供的绞车装置结构示意图之一；
图3为本申请实施方式提供的绞车装置结构示意图之二；
图4为图3中A处局部放大图。
图中：1、底板；2、移动轮；3、转动板；4、机体；5、绞盘；6、第一铰接座；7、支撑杆；8、导向轮；9、调节组件；91、第二铰接座；92、电动推杆；10、第一齿盘；11、L型板；12、伺服电机；13、第二齿盘；14、三角加强肋板。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。
为使本申请实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。
因此，以下对在附图中提供的本申请的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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申请的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
请参阅图1-4，本申请提供一种钻孔深部分离式多基点位移监测方法，包括以下具体步骤：
步骤一，钻孔，通过钻孔设备对地表进行钻孔，形成运移监测孔；
步骤二，锚固爪的安装，将锚固爪后端固定在绞车装置的钢绞线上，锚固爪的前端利用套管和螺栓固定在塑料管上，钢绞线的上端固定安装在绞车装置上；
步骤三，锚固爪的定位，通过塑料管下放锚固爪，绞车装置带动钢绞线进行放卷，带动锚固爪向运移监测孔内移动，通过记录下放的塑料管长度确定锚固爪的位置；
步骤四，监测点加固，当锚固爪安装到预定位置后，确定了测点，向钻孔内灌注混凝土砂浆，对测点进行安装牢固；
步骤五，采集仪的连接，把带有采集仪底座的立柱套在钻孔套管上，将电源线、钢绞线从立柱底部连接到采集仪底座上；
步骤六，平衡锤的连接，依次将各测点钢绞线安装在绞车装置上，末端连接在平衡锤上，各平衡锤错落下放到运移监测孔内；
步骤七，基点位移监测，运移监测孔内布置拉线式位移计，位移计的拉线上端从套管内部引出，末端固定在地面上的定向轮上，端头连接平衡锤，当深部锚固点出现移动时，拉动测线伸长并由位移计进行记录。
在一种具体的实施方案中，步骤五中，将预制好的模板套在立柱上，向模板内灌入混凝土形成测站基座。
在本实施例中，塑料管为PVC-U管、PVC-M管和PVC-O管中的一种。
在本申请方案中，平衡锤选用5kg的平衡锤。
在一种具体的实施方案中，步骤七中拉线式位移计采用型号为WEP-M-2000MM-MA位移传感器。
在具体设置时，拉线式位移计连接的拉线长度大于运移监测孔的深度。
在本实施例中，绞车装置包括底板1、移动轮2、转动板3、机体4、绞盘5、第一铰接座6、支撑杆7、两个导向轮8和调节组件9，移动轮2固定安装在底板1上，转动板3通过轴承转动安装在底板1上，机体4固定安装在转动板3上，绞盘5固定安装在机体4的输出轴上，第一铰接座6固定安装在转动板3的侧面上，支撑杆7铰接在第一铰接座6上，两个导向轮8分别通过轴承转动安装在支撑杆7上，调节组件9的两端分别固定在转动板3与支撑杆7上，通过移动轮2方便底板1进行移动，通过转动板3方便调节机体4转动方向，从而调节绞盘5上钢绞线的位置，通过第一铰接座6方便支撑杆7转动，从而调节导向轮8的高度，通过调节组件9提高了调节支撑杆7的便捷性，降低了劳动强度。
在一种具体的实施方案中，转动板3上连接有第一齿盘10，底板1上固定安装有L型板11，L型板11上安装有伺服电机12，伺服电机12的输出轴上安装有第二齿盘13，第一齿盘10与第二齿盘13相互啮合，通过伺服电机12的输出轴上安装的第二齿盘13与转动板3上连接的第一齿盘10相互啮合，方便对转动板3的角度进行调节。
在本申请方案中，L型板11上安装有三角加强肋板14，通过三角加强肋板14有利于提高L型板11的结构强度。
在具体设置时，调节组件9包括两个第二铰接座91和一个电动推杆92，两个第二铰接座91分别固定在转动板3与支撑杆7上，电动推杆92的两端均铰接在两个第二铰接座91上，通过电动推杆92的两端均铰接在两个第二铰接座91上，调节电动推杆92输出轴的伸缩长度，从而调节支撑杆7的角度。
该钻孔深部分离式多基点位移监测方法的工作原理：使用时，通过钻孔设备对地表进行钻孔，形成运移监测孔，将锚固爪后端固定在绞车装置的钢绞线上，锚固爪的前端利用套管和螺栓固定在塑料管上，钢绞线的上端固定安装在绞车装置上，通过塑料管下放锚固爪，绞车装置带动钢绞线进行放卷，带动锚固爪向运移监测孔内移动，通过记录下放的塑料管长度确定锚固爪的位置，当锚固爪安装到预定位置后，确定了测点，向钻孔内灌注混凝土砂浆，对测点进行安装牢固，把带有采集仪底座的立柱套在钻孔套管上，将电源线、钢绞线从立柱底部连接到采集仪底座上，依次将各测点钢绞线安装在绞车装置上，末端连接在平衡锤上，各平衡锤错落下放到运移监测孔内；运移监测孔内布置拉线式位移计，位移计的拉线上端从套管内部引出，末端固定在地面上的定向轮上，端头连接平衡锤，当深部锚固点出现移动时，拉动测线伸长并由位移计进行记录。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种钻孔深部分离式多基点位移监测方法，其特征在于，包括以下具体步骤：
步骤一，钻孔，通过钻孔设备对地表进行钻孔，形成运移监测孔；
步骤二，锚固爪的安装，将锚固爪后端固定在绞车装置的钢绞线上，锚固爪的前端利用套管和螺栓固定在塑料管上，钢绞线的上端固定安装在绞车装置上；
步骤三，锚固爪的定位，通过塑料管下放锚固爪，绞车装置带动钢绞线进行放卷，带动锚固爪向运移监测孔内移动，通过记录下放的塑料管长度确定锚固爪的位置；
步骤四，监测点加固，当锚固爪安装到预定位置后，确定了测点，向钻孔内灌注混凝土砂浆，对测点进行安装牢固；
步骤五，采集仪的连接，把带有采集仪底座的立柱套在钻孔套管上，将电源线、钢绞线从立柱底部连接到采集仪底座上；
步骤六，平衡锤的连接，依次将各测点钢绞线安装在绞车装置上，末端连接在平衡锤上，各平衡锤错落下放到运移监测孔内；
步骤七，基点位移监测，运移监测孔内布置拉线式位移计，位移计的拉线上端从套管内部引出，末端固定在地面上的定向轮上，端头连接平衡锤，当深部锚固点出现移动时，拉动测线伸长并由位移计进行记录。
2.根据权利要求1所述的一种钻孔深部分离式多基点位移监测方法，其特征在于，所述步骤五中，将预制好的模板套在立柱上，向模板内灌入混凝土形成测站基座。
3.根据权利要求1所述的一种钻孔深部分离式多基点位移监测方法，其特征在于，所述塑料管为PVC-U管、PVC-M管和PVC-O管中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种钻孔深部分离式多基点位移监测方法，其特征在于，所述平衡锤选用5kg的平衡锤。
5.根据权利要求1所述的一种钻孔深部分离式多基点位移监测方法，其特征在于，所述步骤七中拉线式位移计采用型号为WEP-M-2000MM-MA位移传感器。
6.根据权利要求5所述的一种钻孔深部分离式多基点位移监测方法，其特征在于，所述拉线式位移计连接的拉线长度大于所述运移监测孔的深度。
7.根据权利要求1所述的一种钻孔深部分离式多基点位移监测方法，其特征在于，所述绞车装置包括底板(1)、移动轮(2)、转动板(3)、机体(4)、绞盘(5)、第一铰接座(6)、支撑杆(7)两个导向轮(8)和调节组件(9)，所述移动轮(2)固定安装在所述底板(1)上，所述转动板(3)通过轴承转动安装在所述底板(1)上，所述机体(4)固定安装在所述转动板(3)上，所述绞盘(5)固定安装在所述机体(4)的输出轴上，所述第一铰接座(6)固定安装在所述转动板(3)的侧面上，所述支撑杆(7)铰接在所述第一铰接座(6)上，两个所述导向轮(8)分别通过轴承转动安装在所述支撑杆(7)上，所述调节组件(9)的两端分别固定在所述转动板(3)与所述支撑杆(7)上。
8.根据权利要求7所述的一种钻孔深部分离式多基点位移监测方法，其特征在于，所述转动板(3)上连接有第一齿盘(10)，所述底板(1)上固定安装有L型板(11)，所述L型板(11)上安装有伺服电机(12)，所述伺服电机(12)的输出轴上安装有第二齿盘(13)，所述第一齿盘(10)与所述第二齿盘(13)相互啮合。
9.根据权利要求8所述的一种钻孔深部分离式多基点位移监测方法，其特征在于，所述L型板(11)上安装有三角加强肋板(14)。
10.根据权利要求7所述的一种钻孔深部分离式多基点位移监测方法，其特征在于，所述调节组件(9)包括两个第二铰接座(91)和一个电动推杆(92)，两个所述第二铰接座(91)分别固定在所述转动板(3)与所述支撑杆(7)上，所述电动推杆(92)的两端均铰接在两个所述第二铰接座(91)上。
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