一种完全可回收式被保护层测试装置及其使用方法

【】本发明涉及被保护层测量，具体是一种完全可回收式被保护层膨胀变形测试装置及其使用方法。

背景技术

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背景技术：

1、被保护层是指开采保护层后，受到采动影响而消除或削弱了突出或冲击地压危险的相邻煤层。在煤矿保护层开采过程中被保护层会发生膨胀变形，而被保护层的膨胀率是被保护层开采考察的重要指标,当被保护层的最大膨胀变形量大于千分之三时，其检验和考察结果可适用于其他区域的同一保护层和被保护层,所以准确测定煤层膨胀变形量对于保护层开采具有重大意义。

2、目前现有的被保护层膨胀变形测试装置及方法多采用深部基点法,这种方法由于测量工具的限制而无法准确的反应煤岩体的膨胀变形特征问题；另外还有通过记录钢丝绳刻度的相对位移的测试方法，此类方法通过上下两根钢丝绳相对位移直观读取,误差较大，且在测量过程中容易出现钢丝绳被卡缝的情况。进一步地，目前尚未出现能够完全回收利用的被保护层膨胀变形测试装置，少量可回收式被保护层膨胀变形测试装置仅能做到部分回收，部分测试仪器或壳体等仍然会留在钻孔中。因此，需要一种可以完全回收的被保护层膨胀变形测试装置，最大程度地节约装置的使用成本。

技术实现思路

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技术实现要素：

1、本发明的目的在于提供一种完全可回收式被保护层测试装置及其使用方法，解决现有可回收式被保护层膨胀变形测试装置无法对所有部件进行完全回收的问题。

2、本发明提供技术方案如下：一种完全可回收式被保护层测试装置，包括内管体以及套设于所述内管体周侧的外管体，所述外管体一端的开口处套设有伸缩保护套，所述伸缩保护套与所述外管体之间抵接有压力弹簧，所述内管体内设有面朝所述伸缩保护套的测量仪，所述内管体的外侧壁上设有固定机构，所述固定机构包括若干活动设于所述内管体外侧壁上的钩爪，所述外管体的侧壁上设有若干与所述钩爪对应设置的开放口，所述内管体相对所述外管体沿轴向旋转时，所述钩爪能抵压收紧于所述外管体的内侧壁上或从所述开放口伸出展开。

3、如上所述的一种完全可回收式被保护层测试装置，所述固定机构还包括均布于所述内管体外侧壁上的凸起鳍片，所述钩爪铰接设于所述凸起鳍片上，所述钩爪与所述内管体的外侧壁之间抵压设有扭簧。

4、如上所述的一种完全可回收式被保护层测试装置，所述钩爪与所述凸起鳍片的铰接处设有销钉，所述钩爪上设有第一卡槽，所述凸起鳍片上设有第二卡槽，所述扭簧的中心穿接于所述销钉，所述扭簧的一端抵接于所述第一卡槽，另一端抵接于所述第二卡槽。

5、如上所述的一种完全可回收式被保护层测试装置，所述固定机构包括四组设置并均布于所述内管体的外侧壁周侧上的所述钩爪。

6、如上所述的一种完全可回收式被保护层测试装置，还包括呈中空管体设置的推进杆，所述推进杆的一端通过连接销连接于所述内管体远离所述伸缩保护套的一端。

7、如上所述的一种完全可回收式被保护层测试装置，所述推进杆的另一端设有用于标识其旋转角度的刻度标识。

8、如上所述的一种完全可回收式被保护层测试装置，还包括铠装电缆和数显表，所述铠装电缆穿过所述推进杆的内腔分别连接位于所述推进杆两端的数显表与测量仪。

9、如上所述的一种完全可回收式被保护层测试装置，所述内管体的内壁上设有环状凸出的固定环，所述固定环中部形成用于放置所述测量仪的安装口。

10、如上所述的一种完全可回收式被保护层测试装置，所述固定环与所述测量仪之间环绕套设有弹性套环。

11、本发明还提供了完全可回收式被保护层测试装置的使用方法，包括如下步骤：

12、s1、钻孔穿过被保护层，到达煤层一米深度后停止钻孔；

13、s2、通过推动推进杆，将内管体和外管体推入钻孔中，直至伸缩保护套接触到孔底后停止推进；

14、s3、转动推进杆，使各钩爪移动至外管体上对应的开放口处弹出，卡持在孔壁上；

15、s4、通过数显表得到测量仪采集的数据，再根据采集的数据与钻孔角度换算得到被保护层膨胀变形量的数据；

16、s5、完成测量后，转动推进杆，使各钩爪在外管体侧壁的抵压下收回到内管体与外管体之间，解除钩爪的卡持固定，然后拉动推进杆，将装置整体从钻孔中取出回收。

17、与现有技术相比，本发明有以下优点：

18、本发明的完全可回收式被保护层测试装置及其使用方法，采用分布在内管体和外管体之间的钩爪，配合外管体上分布的开放口，使钩爪能随内管体的转动而从开放口伸出展开稳定卡在孔壁上以固定测试装置，又能随内管体的继续转动而收回到内管体和外管体之间解除固定，相比现有的不完全回收式的测试装置，能实现对装置整体的完全回收，最大程度地节约了测量成本，且更加利于地质环境的保护。

技术特征：

1.一种完全可回收式被保护层测试装置，其特征在于：包括内管体(4)以及套设于所述内管体(4)周侧的外管体(3)，所述外管体(3)一端的开口处套设有伸缩保护套(1)，所述伸缩保护套(1)与所述外管体(3)之间抵接有压力弹簧(2)，所述内管体(4)内设有面朝所述伸缩保护套(1)的测量仪(7)，所述内管体(4)的外侧壁上设有固定机构(6)，所述固定机构(6)包括若干活动设于所述内管体(4)外侧壁上的钩爪(605)，所述外管体(3)的侧壁上设有若干与所述钩爪(605)对应设置的开放口(5)，所述内管体(4)相对所述外管体(3)沿轴向旋转时，所述钩爪(605)能抵压收紧于所述外管体(3)的内侧壁上或从所述开放口(5)伸出展开。

2.根据权利要求1所述的一种完全可回收式被保护层测试装置，其特征在于：所述固定机构(6)还包括均布于所述内管体(4)外侧壁上的凸起鳍片(601)，所述钩爪(605)铰接设于所述凸起鳍片(601)上，所述钩爪(605)与所述内管体(4)的外侧壁之间抵压设有扭簧(603)。

3.根据权利要求2所述的一种完全可回收式被保护层测试装置，其特征在于：所述钩爪(605)与所述凸起鳍片(601)的铰接处设有销钉(606)，所述钩爪(605)上设有第一卡槽(602)，所述凸起鳍片(601)上设有第二卡槽(604)，所述扭簧(603)的中心穿接于所述销钉(606)，所述扭簧(603)的一端抵接于所述第一卡槽(602)，另一端抵接于所述第二卡槽(604)。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种完全可回收式被保护层测试装置，其特征在于：所述固定机构(6)包括四组设置并均布于所述内管体(4)的外侧壁周侧上的所述钩爪(605)。

5.根据权利要求1所述的一种完全可回收式被保护层测试装置，其特征在于：还包括呈中空管体设置的推进杆(14)，所述推进杆(14)的一端通过连接销(13)连接于所述内管体(4)远离所述伸缩保护套(1)的一端。

6.根据权利要求5所述的一种完全可回收式被保护层测试装置，其特征在于：所述推进杆(14)的另一端设有用于标识其旋转角度的刻度标识(11)。

7.根据权利要求5所述的一种完全可回收式被保护层测试装置，其特征在于：还包括铠装电缆(10)和数显表(12)，所述铠装电缆(10)穿过所述推进杆(14)的内腔分别连接位于所述推进杆(14)两端的数显表(12)与测量仪(7)。

8.根据权利要求1所述的一种完全可回收式被保护层测试装置，其特征在于：所述内管体(4)的内壁上设有环状凸出的固定环(8)，所述固定环(8)中部形成用于放置所述测量仪(7)的安装口。

9.根据权利要求8所述的一种完全可回收式被保护层测试装置，其特征在于：所述固定环(8)与所述测量仪(7)之间环绕套设有弹性套环(9)。

10.一种完全可回收式被保护层测试装置的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

技术总结
本发明涉及被保护层测量技术领域，具体是一种完全可回收式被保护层测试装置及其使用方法，包括内管体以及外管体，外管体一端设有伸缩保护套，伸缩保护套与外管体之间抵接有压力弹簧，内管体内设有测量仪，内管体的外侧壁上设有固定机构，固定机构包括若干钩爪，外管体的侧壁上设有若干与钩爪对应设置的开放口，内管体相对外管体沿轴向旋转时，钩爪能抵压收紧于外管体的内侧壁上或从开放口伸出展开。本发明的完全可回收式被保护层测试装置，采用分布在内管体和外管体之间的钩爪，配合外管体上分布的开放口，使钩爪能随内管体的转动而从开放口伸出展开稳定卡在孔壁上以固定测试装置，又能随内管体的继续转动而解除固定，实现对装置的完全回收。

技术研发人员：袁超,李连欣,杜荣杰,徐越洋,吴俊杰
受保护的技术使用者：湖南科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12