一种矿用多点位光纤顶板监测装置的制作方法

1.本实用新型涉及煤矿安全检测技术领域，具体涉及一种矿用多点位光纤顶板监测装置。


背景技术：

2.煤矿顶板岩层一般为典型的层状结构，顶板岩层之间的离层即不同岩层之间的位移，往往预示着顶板失稳破坏的开始，离层是巷道冒顶的主要前兆信号之一。而预防顶板离层事故的方式除了进行锚固支护外还有通过光纤顶板离层监测设备进行监测预警。
3.目前市场上用的光纤顶板离层监测设备主要是通过将连接钢丝绳的锚爪伸入到顶板的钻孔中，锚定在不同深度的岩层中，通过监测不同岩层之间的位移来预知顶板离层事故。
4.一般来说锚定在钻孔中的锚爪越多锚定点越多，监控的岩层越多，对顶板离层事故的预知就越准确，但目前的光纤顶板离层监测设备锚爪多了之后，锚爪连接的钢丝绳之间会互相干扰，因此都基本仅设置浅基点和深基点两处锚爪，在预知精度方面还有很大不足。


技术实现要素：

5.为解决上述问题，本实用新型提供一种矿用多点位光纤顶板监测装置，所述光纤顶板监测装置在原有的浅基点和深基点的基础上增加了至少两个其他锚定基点，且锚定在不同深度的锚定基点的锚爪连接钢丝绳使用了隔离导轨进行隔离，在完美隔离各根钢丝绳的同时，机构精巧简单，使用起来方便快捷，制造成本也较低。
6.本实用新型的技术方案如下：
7.一种矿用多点位光纤顶板监测装置，用于锚定在巷道顶板钻孔中监测顶板离层现象，包括装置本体、固定管和隔离导轨，所述固定管垂直设置在装置本体上方，所述装置本体中伸出有数根锚定钢索，所述锚定钢索穿过固定管从固定管上端伸出，所述锚定钢索的上端连接有锚定爪，所述锚定爪锚定在钻孔中，所述隔离导轨设置在固定管中，所述隔离导轨的截面形状包括放射状的星形，所述隔离导轨包括数片隔离叶片，相邻隔离叶片之间形成穿线区，所述穿线区的数量与锚定钢索的数量相对应。所述隔离导轨将固定管中的空间隔离成数个穿线区，每根锚定钢索都工作在独立的穿线区域内，互不干扰缠绕，使光纤顶板监测装置具备了多点位测量的能力。
8.如上所述的一种矿用多点位光纤顶板监测装置，所述装置本体上表面与固定管连接的位置设置有朝上凸起的下连接座，所述下连接座的直径与固定管的内圈直径一致，所述下连接座与固定管通过螺栓连接。
9.进一步的，所述下连接座上设置有形状与隔离导轨截面形状相配合的第一限位槽，所述隔离导轨的下端插入第一限位槽，完成隔离导轨下端的位置固定，所述下连接座上设置有数个上下贯穿的第一穿线孔，所述第一穿线孔的数量与锚定钢索的数量相对应，从
装置本体伸出的锚定钢索从第一穿线孔穿过下连接座。
10.如上所述一种矿用多点位光纤顶板监测装置，所述隔离导轨上设置有数个上下排列的弹性棘爪，所述弹性棘爪与隔离导轨转动连接，所述弹性棘爪设置有朝下方伸出的棘刺，所述固定管在棘刺的相对位置设置有贯穿的穿刺孔。在将固定管插入顶板的钻孔中固定时，所述弹性棘爪两侧的棘刺穿过固定管的穿刺孔刺入钻孔的内壁中，将固定管固定在顶板的钻孔中，所述棘刺穿过固定管之后还能固定隔离导轨在固定管中的位置，防止隔离导轨在固定管中转动碰触到锚定钢索，导致光纤顶板监测装置误报。
11.进一步的，每个所述弹性棘爪两侧棘刺之间的角度不大于90度，如果两侧棘刺之间的角度大于90度，会使弹性棘爪的强度受到影响，棘刺容易被向上掰弯，导致锚固失效。
12.进一步的，相邻所述弹性棘爪翻转360度除以隔离叶片数，使各个弹性棘爪在锚固在钻孔内壁上尽可能的稳定平衡，防止固定管在钻孔中晃动，
13.如上所述一种矿用多点位光纤顶板监测装置，所述固定管的内壁上设置有数条导轨槽，所述导轨槽的宽度数量与隔离叶片的宽度数量相配合。所述隔离导轨的隔离叶片插入导轨槽中，固定隔离叶片与插入导轨槽的相对位置，防止隔离叶片与固定管发生相对晃动。
14.进一步的，所述固定管的上端设置有上封盖，所述上封盖下端部分直径与固定管内圈一致，上端部分直径与固定管外圈一致，所述上封盖能够封闭固定管的上端开口，防止钻孔中的岩石碎屑落入固定管中，所述上封盖下端设置又朝下的第二限位槽，所述第二限位槽的形状也与隔离导轨的截面形状相配合，所述上封盖设置有数个上下贯穿的第二穿线孔，所述第二穿线孔也与锚定钢索的数量相对应，所述上封盖下端也与固定管通过螺栓连接。
15.本实用新型相对于现有技术所取得的有益效果在于：
16.本实用新型一种矿用多点位光纤顶板监测装置，所述光纤顶板监测装置的固定管中内置了隔离导轨，所述隔离导轨将固定管中的多条锚定钢索隔离到独立的空间中避免了互相触碰缠绕，采用简单的成本低的方式解决了多点位光纤顶板监测装置的难题，且所述隔离导轨集成了固定功能，使所述光纤顶板监测装置能够在顶板钻孔中固定更充分。
附图说明
17.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，本技术的方案和优点对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。
18.在附图中：
19.图1为实施例1中一种矿用多点位光纤顶板监测装置结构示意图；
20.图2为实施例1中隔离导轨结构示意图；
21.图3为实施例1中隔离导轨俯视图；
22.图4为实施例1中下连接座俯视图；
23.图5为实施例1中上封盖俯视图；
24.图6为实施例1中上封盖侧视图；
25.图7为实施例1中一种矿用多点位光纤顶板监测装置；
26.1、装置本体；2、固定管；21、导轨槽；3、隔离导轨；31、弹性棘爪；32、棘刺；34、隔离叶片；35、穿线区；4、下连接座；41、第一限位槽；42、第一穿线孔；5、上封盖；51、第二限位槽；52、第二穿线孔；6、锚定钢索；7、锚定爪。
具体实施方式
27.下面将结合附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。需要说明，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员，可以以各种形式实现本公开，而不应被这里阐述的实施方式所限制。
28.本实用新型中提及的方位“前后”、“左右”等，仅用来表达相对的位置关系，而不受实际应用中任何具体方向参照的约束。
29.实施例1
30.参见图1-图7，一种矿用多点位光纤顶板监测装置，用于锚定在巷道顶板钻孔中监测顶板离层现象，包括装置本体1、固定管2和隔离导轨3，所述固定管2垂直设置在装置本体1上方，本实施例所述装置本体1中伸出有4根锚定钢索6，所述锚定钢索6穿过固定管2从固定管2上端伸出，所述锚定钢索6的上端连接有锚定爪7，所述锚定爪7锚定在钻孔中，所述隔离导轨3设置在固定管2中，所述隔离导轨3的截面形状为放射状的星形，所述隔离导轨3包括4片隔离叶片37，每片隔离叶片37之间间隔90度，相邻隔离叶片37之间形成穿线区35，所述穿线区35的数量与锚定钢索6的数量相对应，所述隔离叶片37将共固定管2中的空间隔离为4个独立的扇形穿线区35，每根锚定钢索6都处在独立的穿线区35，无法互相干扰或缠绕。所述隔离导轨3将固定管2中的空间隔离成4个穿线区35，每根锚定钢索6都工作在独立的穿线区35域内，互不干扰缠绕，使光纤顶板监测装置具备了多点位测量的能力。
31.参见图2，所述装置本体1上表面与固定管2连接的位置设置有朝上凸起的下连接座4，所述下连接座4的直径与固定管2的内圈直径一致，所述下连接座4的边缘设置有螺纹孔，所述固定管2通过在螺纹孔的相对位置旋入螺栓连接下连接座4。
32.进一步的，所述下连接座4上设置有形状与隔离导轨3截面形状相配合的第一限位槽41，所述隔离导轨3的下端插入第一限位槽41，完成隔离导轨3下端的位置固定，所述下连接座4上设置有4个上下贯穿的第一穿线孔42，所述第一穿线孔42的数量与锚定钢索6的数量相对应，从装置本体1伸出的锚定钢索6从第一穿线孔42穿过下连接座4。
33.进一步的，所述隔离导轨3上设置有4个上下排列的弹性棘爪31，所述弹性棘爪31与隔离导轨3转动连接，所述弹性棘爪31设置有朝下方伸出的棘刺32，所述固定管2在棘刺32的相对位置设置有贯穿的穿刺孔。在将固定管2插入顶板的钻孔中固定时，所述弹性棘爪31两侧的棘刺32穿过固定管2的穿刺孔刺入钻孔的内壁中，将固定管2固定在顶板的钻孔中，所述棘刺32穿过固定管2之后还能固定隔离导轨3在固定管2中的位置，防止隔离导轨3在固定管2中转动碰触到锚定钢索6，导致光纤顶板监测装置误报。
34.参见图7，本实施例每个所述弹性棘爪31两侧棘刺32之间的角度为90度，如果两侧棘刺32之间的角度大于90度，会使弹性棘爪31的强度受到影响，棘刺32容易被向上掰弯，导致锚固失效。
35.进一步的，相邻所述弹性棘爪31翻转360度除以隔离叶片37数，本实施例的所述隔离导轨3设置有4片隔离叶片37，既相邻所述弹性棘爪31之间翻转90度，使各个弹性棘爪31
在锚固在钻孔内壁上尽可能的稳定平衡，防止固定管2在钻孔中晃动，
36.参见图3，本实施例所述固定管2的内壁上设置有4条导轨槽21，所述导轨槽21的宽度数量与隔离叶片37的宽度数量相配合。所述隔离导轨3的隔离叶片37插入导轨槽21中，固定隔离叶片37与插入导轨槽21的相对位置，防止隔离叶片37与固定管2发生相对晃动。本实施例所述隔离导轨3与固定管2进行组装时，需要从固定管2下端的开口插入，所述隔离导轨3的隔离叶片37插入对应的导轨槽21中，从下往上推入，所述弹性棘爪31两侧的棘刺32从固定管2上对应的穿刺孔中穿出。
37.进一步的，所述固定管2的上端设置有上封盖5，所述上封盖5下端部分直径与固定管2内圈一致，上端部分直径与固定管2外圈一致，所述上封盖5能够封闭固定管2的上端开口，防止钻孔中的岩石碎屑落入固定管2中，所述上封盖5下端设置又朝下的第二限位槽51，所述第二限位槽51的形状也与隔离导轨3的截面形状相配合都为十字星型，所述上封盖5设置有4个上下贯穿的第二穿线孔52，所述第二穿线孔52也与锚定钢索6的数量相对应，其位置也与下连接座4上的第一穿线孔42相对，所述上封盖5下端边缘也设置有螺纹孔，所述固定管2通过在螺纹孔的相对位置旋入螺栓连接上封盖5下端，完成上封盖5与固定管2的连接。
38.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或增减替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。