一种用于矿井巷道围岩收敛变形的测量装置的制作方法

本实用新型涉及煤矿井下巷道围岩变形监测技术领域，特别是涉及一种用于矿井巷道围岩收敛变形的测量装置。

背景技术：

随着煤炭资源的匮乏，矿井煤层的开采深度越来越大，对于深部矿井的开采将面临“三高一扰动”（高地应力、高地温、高岩溶水压以及强烈的开采扰动）的复杂力学环境，在较高的地应力场环境中，岩体表现出持续的强流变性，巷道变形具有非常明显的“时间效应”。围岩在强流变过程中稳定性变得很差，对外界的扰动影响会非常敏感，此类扰动包括临近煤层的开采、井下放炮震动、顶板岩层断裂、冲击地压等造成的冲击震动。外部扰动可以使围岩流变变形量急剧增加，甚至造成围岩的突然破坏，导致深部巷道的大变形失稳等动力灾害现象。因此，需要对深部矿井的巷道围岩进行支护加固，而巷道围岩的收敛变形量是巷道支护参数选择的重要依据。现有技术中巷道围岩收敛变形的测量主要是通过测尺、测杆来进行，由于每次测量时测杆、测尺的位置发生改变，对巷道围岩收敛变形的测量结果造成误差，影响巷道支护参数的选择。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了提供一种用于矿井巷道围岩收敛变形的测量装置，能够保证每次都是从巷道围岩的同一点测量巷道围岩的收敛变形，保证测量结果的准确性，为巷道支护参数的选取提供准确的参考。

本实用新型为解决上述问题所采取的技术方案是，提供了一种用于矿井巷道围岩收敛变形的测量装置，包括由顶板、底板和侧板固定连接围成的空心圆柱体，底板上固定连接有竖直设置的支撑杆，支撑杆的上端固定连接有连接盘，且连接盘与顶板之间设有间距，支撑杆上套设有调节块，且调节块与底板之间的支撑杆上套设有压缩弹簧，空心圆柱体的侧板上设有至少两个竖直的开孔，连接盘上设有多个卡爪，所述卡爪的数量与开孔的数量相同，且卡爪与开孔的位置相对应，卡爪的上端端部与连接盘铰接，卡爪的下端端部从与其对应的开孔中伸出，卡爪的上端与调节块搭接，所述空心圆柱体的底板下端设有挂环，挂环上设有测量绳。

所述空心圆柱体的侧板上设有三个竖直的开孔，且相连两个开孔之间的夹角为120度，连接盘上设有三个卡爪，且卡爪与开孔的位置相对应。

所述空心圆柱体的侧板上设有四个竖直的开孔，且相连两个开孔之间的夹角为90度，连接盘上设有四个卡爪，且卡爪与开孔的位置相对应。

所述测量绳、支撑杆的竖直中心线、空心圆柱体的竖直中心线在同一直线上。

本实用新型的有益效果：在测量钻孔施工完毕以后，将该装置安装在测量钻孔中，并通过三个卡爪对装置进行固定，这样测量钻孔与装置之间的相对位置就固定了，随着煤层的开采的进行，巷道顶底板的围岩发生变形，该装置跟随测量钻孔围岩的移动而移动，并且通过压缩弹簧来确保卡爪的有效张力，观察并记录测量绳的长度变化得出巷道顶底板之间的位移量变化，进而为巷道支护参数的选择与改变提供参考。该装置通过保证了每次测量点的固定，提高了位移量测量的准确性，对巷道支护参数的选取更具有参考性。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的结构示意图；

图2为图1俯视图；

图3为本实用新型实施例二的结构示意图；

图4为图3俯视图；

图5为本实用新型的使用状态示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面结合附图对本实用新型实施方式作进一步详细描述。

实施例一：

如图1、图2所示，本实用新型提供了一种用于矿井巷道围岩收敛变形的测量装置，包括由顶板1、底板2和侧板3固定连接围成的空心圆柱体4，底板2上固定连接有竖直设置的支撑杆5，支撑杆5的上端固定连接有连接盘6，且连接盘6与顶板1之间设有间距，支撑杆5上套设有调节块7，且调节块7与底板2之间的支撑杆5上套设有压缩弹簧8，空心圆柱体4的侧板3上设有三个竖直的开孔9，且相连两个开孔9之间的夹角为120度，连接盘6上设有三个卡爪10，且卡爪10与开孔9的位置相对应，卡爪10的上端端部与连接盘6铰接，其中卡爪10的上端端部与连接盘6通过销轴实现其铰接关系，这些都是现有技术，就不再做详细的描述。卡爪10的下端端部从与其对应的开孔9中伸出，卡爪10的上端与调节块7搭接，卡爪10的下端端部呈与测量钻孔的孔壁相贴合的斜面，这样既有利于该装置在安装时能够顺利的进入测量钻孔，又可以保证卡爪10与测量钻孔孔壁之间的相互作用力，提高该装置与测量钻孔之间的相对稳定性。所述空心圆柱体4的底板2下端设有挂环11，挂环11上设有测量绳12，所述测量绳12、支撑杆5的竖直中心线、空心圆柱体4的竖直中心线在同一直线上。

如图5所示，使用时，首先在巷道顶板上方施工一个测压钻孔，至测压钻孔的底部位于巷道顶板的稳定区域内，待巷道顶板上的测量钻孔施工完毕以后，用测量杆将该装置送至钻孔内，此时该装置的卡爪10与测量钻孔的孔壁相贴合，并且通过压缩弹簧8的作用使卡爪10卡紧测量钻孔，使该装置与测量钻孔的位置相对固定，并通过测量杆记录下装置伸入测压钻孔内的距离，然后记录测量绳12露出测压钻孔的长度以及从巷道顶板到巷道底板之间的距离，作为原始数据；随着煤层的开采的进行，巷道顶底板的围岩发生变形，该装置跟随测量钻孔围岩的移动而移动，通过观察测量绳12的长度变化，并记录变化数据，将记录数据与原始数据相对比，得出巷道顶板的离层数据及巷道顶底板位移量数据，进而为巷道支护参数的选择与改变提供参考。该装置通过保证了每次测量点的固定，提高了位移量测量的准确性，对巷道支护参数的选取更具有参考性。

实施例二：

如图3、图4所示，该实施例中装置的结构与实施例一中装置的结构大体相同，其区别点为开孔9和卡爪10的数量不同，该实施例中开孔9和卡爪10的数量为四个，即空心圆柱体4的侧板3上设有四个竖直的开孔9，且相连两个开孔9之间的夹角为90度，连接盘6上设有四个卡爪10，且卡爪10与开孔9的位置相对应。四个卡爪10与实施例一中三个卡爪10相比，进一步提高了该装置的稳定性。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的发明范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及等同物界定。