一种数显矿用本安型离层位移量检测装置的制作方法

1.本实用新型属于矿井位移监测技术领域，具体涉及一种数显矿用本安型离层位移量检测装置。


背景技术：

2.近年来，我国煤矿灾害事故呈下降趋势，但事故总数仍然偏高，其中，瓦斯、顶板事故是煤矿灾害事故的主要灾害形式。顶板事故发生的频率较高，占事故总数的一半左右。由于我国主要煤田自然条件差，地质构造复杂，给煤矿安全生产带来了高地应力等难题。巷道的离层现象是指原岩受到外力作用或自身重力作用，在各分层交接面上相互剥离的现象，通过有效合理的支护形式，将岩体所受外力或重力均匀地分布，能够达到新的平衡状态，于是就需要对离层位移量进行检测，通过长期监测，能够对顶板灾害事故起到有效的预防作用。
3.现有的煤矿离层位移量检测装置通常使用顶板离层仪，由于顶板离层仪锚固在顶板上，在使用后只能废弃在顶板上，无法回收重复利用，且由于巷道内光线昏暗，顶板离层仪读数困难，岩层的微小位移难以检测到，为此，我们提出一种数显矿用本安型离层位移量检测装置。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种数显矿用本安型离层位移量检测装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
6.一种数显矿用本安型离层位移量检测装置，包括检测仪和数显机构，检测仪内部设有报警器、位移杆和位移变送器，位移杆设有两根，延申至检测仪外部，所述检测仪上部设有套管，套管外侧设有数个倒钩，套管的下部设有一个托盘，所述两根位移杆上端分别连接一根钢丝绳，穿过套管内部延伸出套管，钢丝绳上端部分别连接一个锚爪。
7.所述位移变送器中心处设有一个转杆，转杆为圆柱状，其圆柱曲面上设有齿轮状沟槽，两根位移杆相对的两个侧面上也设有齿轮状沟槽，位移杆与转杆相互啮合，转杆的下端固定连接一根导流针，导流针与转杆垂直设置，转杆的下方设有一个环形变阻器，导流针的端部恰好能接触到环形变阻器。
8.所述数显机构与转杆电连接，数显机构上端设有拉手，方便移动数显机构，数显机构内部设有运算器，能够将电流大小的数据换算成位移量数据，其侧面设有显示屏，将位移量数据显示出来。
9.优选的，所述运算器采用c8051f系列单片机，其体积较小，功耗极低。
10.优选的，所述数显机构采用内置电源，省去了外置电源布线的繁琐。
11.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
12.1.本实用新型通过在检测仪内部设置位移变送器，通过检测电流、电阻的方式，有
利于将微小的位移信号进行放大，数据更加精准，并通过数显的方式显示出来。
13.2.相比于传统的只读式离层仪，本实用新型在作业结束后，将钢丝绳剪断，检测仪与数显机构都可回收利用，有利于节省成本。
附图说明
14.图1为本实用新型的整体连接示意图；
15.图2为本实用新型的位移变送器结构示意图；
16.图中：1、钻孔；2、锚爪；3、钢丝绳；4、套管；5、倒钩；6、托盘；7、检测仪；71、报警器；72、位移杆；8、位移变送器；81、转杆；82、导流针；83、环形变阻器；9、数显机构；91、拉手；92、运算器；93、显示屏94、电源。
具体实施方式
17.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
18.本实用新型提供以下技术实施方案：
19.请参阅图1至图2，一种数显矿用本安型离层位移量检测装置，包括检测仪7和数显机构9，检测仪7内部设有报警器71、位移杆72和位移变送器8，位移杆72设有两根，延申至检测仪7外部，所述检测仪7上部设有套管4，套管4外侧设有数个倒钩5，套管4的下部设有一个托盘6，所述两根位移杆72上端分别连接一根钢丝绳3，穿过套管4内部延伸出套管4，钢丝绳3上端部分别连接一个锚爪2。
20.所述位移变送器8中心处设有一个转杆81，转杆81为圆柱状，其圆柱曲面上设有齿轮状沟槽，两根位移杆72相对的两个侧面上也设有齿轮状沟槽，位移杆72与转杆81相互啮合，转杆81的下端固定连接一根导流针82，导流针82与转杆81垂直设置，转杆81的下方设有一个环形变阻器83，导流针82的端部恰好能接触到环形变阻器83；位移变送器8能够将岩层微小的位移变化转换为电阻、电流的变化，相比于直观的位移变化，电阻和电流的变化能够将微小的位移变化放大，即反应更加灵敏。
21.所述数显机构9与转杆81电连接，数显机构9上端设有拉手91，方便移动数显机构9，数显机构9内部设有运算器92，能够将电流大小的数据换算成位移量数据，其侧面设有显示屏93，将位移量数据显示出来。
22.进一步地，所述运算器92采用c8051f系列单片机，其体积较小，功耗极低。
23.进一步地，所述数显机构采用内置电源94，省去了外置电源布线的繁琐。
24.本实用新型的工作原理及使用流程：
25.用锚杆钻机打眼，钻头采用规格为φ27mm或φ28mm的合金钢钻头和中空六棱钎子。打孔前应仔细检查顶部岩石情况，找掉活矸、危岩，确认安全后方可开始工作。眼的位置要准确，垂直巷道顶板，保证顶板离层仪测绳自然下垂，根据该地点附近锚索的锚入深度施工一个钻孔1，钻孔1深度比该地点锚索锚入深度深1m。
26.用锚索将深部基点锚爪2推入孔中直至设计位置(与锚索长度相同)，抽出锚索后，
手拉一下钢丝绳，确认锚固器已锚固牢固，然后再将浅基点锚爪2推入孔中设计位置(与锚杆长度相同)，抽出锚索索绳后，手拉一下钢丝绳3，确认锚爪2已锚固牢固。最后将套管4推入孔中，确认固定在套管4下端的托盘6紧贴顶板。
27.当顶板出现离层位移时，锚爪2跟随岩层出现偏移，带动位移杆72上下移动，进而带动转杆81转动，使得导流针82与环形变阻器83触点位置改变，电路中的电阻和电流发生变化，运算器92通过将电阻和电流的变化转换为位移量的变化，并通过显示屏93显示出来；当位移量达到设定的报警值时，报警器71发出报警信号，提示操作人员撤离。
28.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
29.以上所述，仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。


技术特征：
1.一种数显矿用本安型离层位移量检测装置，包括检测仪（7）和数显机构（9），其特征在于：所述检测仪（7）内部设有报警器（71）、位移杆（72）和位移变送器（8），位移杆（72）延伸至检测仪（7）外部；所述数显机构（9）内部设有运算器（92），数显机构（9）侧面设有显示屏（93），所述运算器（92）设有信号输入接口和信号输出接口，运算器（92）的信号输入接口与位移变送器（8）电连接，所述运算器（92）的信号输出接口与报警器（71）和显示屏（93）电连接。2.根据权利要求1所述的一种数显矿用离层位移量检测装置，其特征在于：所述位移变送器（8）中心处设有一个转杆（81），转杆为圆柱状，其圆柱曲面上设有齿轮状沟槽，位移杆（72）的数量为两根，两根位移杆（72）相对的两个侧面上也设有齿轮状沟槽，位移杆（72）与转杆（81）相互啮合。3.根据权利要求2所述的一种数显矿用离层位移量检测装置，其特征在于：所述转杆（81）的下端固定连接一根导流针（82），导流针（82）与转杆（81）垂直设置，转杆（81）的下方设有一个环形变阻器（83），导流针（82）的端部能接触到环形变阻器（83）。4.根据权利要求2所述的一种数显矿用离层位移量检测装置，其特征在于：所述检测仪（7）上部设有套管（4），套管（4）外侧设有数个倒钩（5），套管（4）的下部设有一个托盘（6），所述两根位移杆（72）上端分别连接一根钢丝绳（3），穿过套管（4）内部延伸出套管（4），钢丝绳(3)上端部分别连接一个锚爪（2）。5.根据权利要求1所述的一种数显矿用离层位移量检测装置，其特征在于：所述运算器（92）为c8051f系列单片机。

技术总结
本实用新型公开了一种数显矿用本安型离层位移量检测装置，包括检测仪和数显机构，检测仪内部设有报警器、位移杆和位移变送器，位移杆延伸至检测仪外部；所述数显机构内部设有运算器，数显机构侧面设有显示屏，位移变送器通过将岩层的位移量通过电阻、电流的形式传送给运算器，运算器将变化的电阻、电流转化为位移量数据，显示在显示屏上，本实用新型通过在检测仪内部设置位移变送器，通过检测电流、电阻的方式，有利于将微小的位移信号进行放大，数据更加精准，相比于传统的只读式离层仪，本实用新型在作业结束后，检测仪与数显机构都可回收利用，有利于节省成本。有利于节省成本。有利于节省成本。


技术研发人员：郭一君 林纲虎 赵琪 刘长鸿 蔡昌宣 杨周 孙宏磊 何玉谨 高大勋 文晓松
受保护的技术使用者：乌苏四棵树煤炭有限责任公司
技术研发日：2021.09.27
技术公布日：2022/1/18