专利名称：岩石离层多点位移测量指示仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种位移测量仪器，特别适用于岩石离层多点位移测量指示仪。
背景技术：
在隧道施工和矿井采掘作业中，由于开挖巷道，采掘矿石形成部分岩石或矿层悬空失稳；在爆破震动的影响下，这些悬空的岩石或矿层所受的压力会产生变化，可能导致它们与主体岩石或矿层分离面产生位移，这样的移动早期在相对恶劣的工作环境中用肉眼很难察觉，但是若不能及时发现，必将形成重大的安全隐患，对施工作业造成巨大影响。KYL-1型岩石离层指示仪结构是一种早期的产品，它主要存在最大的问题是4个点的测量机构距离太近很容易相互影响，另外安装在孔外结构上不太合理，如果发生孔外片帮将影响测量机构正常运行。
发明内容
本实用新型的发明目的在于提供一种结构简单，造价成本低，使用方便，空心测量管可重复利用的岩石离层多点位移测量指示仪。
实现本实用新型发明目的的技术方案是这样解决的包括岩石钻孔中固定连接有锚头，在锚头的下端部连接有钢丝绳和空心测量管，空心测量管内腔设有固定杆，固定杆的一端与最后一个锚头连接，另一端穿过空心测量管外径用螺母固定连接，上述所说空心测量管内腔安装有可活动的拉簧，钢丝绳的另一端通过尾盖小孔与拉簧的一端连接，拉簧的另一端与测环连接，空心测量管中还连接有标尺和后盖，测环与拉环连接。
本实用新型与现有技术相比，主要用于测量隧道工程，矿井巷道及掘进工作面顶板岩石离层量，地表下沉量，边坡岩石位移量的测量预报，以便及时掌握岩层变化情况，确保施工作业安全。适用于单点监测或多点规模性监测。具有结构简单，造价成本低，使用方便，空心测量管可重复利用的特点，如果用户需要精密测量可在测量管上加装精密电子测量装置，实现远距离精密测量。有较好的社会和经济效益。
主要技术参数如下测量方式测量环在测量管刻度直接读或加装精密电子测量装置。
测量点数1---4个(不同深度)最大是量程180mm/每次使用量程150mm/每次读值精度1mm安装钻孔直径＞27mm
图1为本实用新型结构示意图；图2为多爪锚头结构示意图。
具体实施方式
附图为本实用新型的实施例
以下结合附图对本实用新型的发明内容作祥细说明参照图1所示，包括岩石钻孔中固定连接有锚头1，在锚头1的下端部连接有钢丝绳10和空心测量管2，空心测量管2的竖管内腔设有固定杆14，固定杆14的一端与最后一个锚头1连接，另一端穿过空心测量管2水平管外径用螺母固定连接，上述所说空心测量管2的水平管内腔安装有可活动的拉簧5，钢丝绳10的另一端通过尾盖4小孔与拉簧5的一端连接，拉簧5的另一端与测环7连接，空心测量管2的水平管中还连接有标尺6和后盖8，测环7与拉环9连接。空心测量管是由一根竖管垂直连接至少两根水平管组成。锚头是多爪锚头或涨壳式锚头。如果钻孔中埋设有四个锚头1，空心测量管2由一根竖管连接四根水平管。锚头1上连接的钢丝绳10通过空心测量管2的竖管及四根水平管的尾盖4上的小孔连接到拉簧5上。
图2所示，多爪锚头包括一个中心管11，中心管11上铰接连接有弹力卡爪13，中心管11中上部还固定连接有定位管12，中心管11的下端部与钢丝绳10的一端连接。
岩石离层多点位移测量指示仪安装步骤首先，在可能产生顶板岩矿离层规模监测的设计定点处的巷道顶板向上直打一个钻孔，直打到稳定岩层。
第二，用辅助安装杆将系有钢丝绳的锚头1送入钻孔底部，并固定在钻孔中作为基点，固紧后取出安装杆，钢丝绳穿过空心测量管2上的测量环后装上绳卡，将空心测量管2插入钻孔中，使空心测量管2前端的锚头锚紧空心测量管2，不要让孔口周围的环境影响测环7的移动。
第三，调整钢丝绳10上的绳卡位置，拉紧钢丝绳10，移动绳卡靠测环7起始位置使测环7上的拉簧5适当压缩，保证钢丝绳10受到稳定张力，确保测量准确。记录测环7的初读数。
至此，全部安装完成，当锚头1与空心测量管2之间的岩层出现离层时，空心测量管2与测环7之间产生相对位移，其移动量由标尺6直接读出。
相对移动量＝终值(移动量)-初值由于固定在稳定岩层的基点距顶板表面较远，为了详细了解岩石离层的具体位置，可以在同一钻孔中再布置1-3个不同深度的测量点。安装方法相同，但要求后装的测点锚头1送入钻孔前一定要将前次送入钻孔的钢丝绳10穿过该锚头1的中心孔，并标明各测绳对应的各锚头1所在位置，注意不能让钢丝绳10互相绕在一起。之后再安装空心测量管2，并调整各测量杆端的绳卡，分别记录初值。
当各测点因岩石离层而出现相对位移时，可根据孔口各测量杆长度变化而确定岩石离层距孔口的相对位置。
例如，固定在稳定岩层中的基点IV距孔口4m，测点III距孔口3m，测点II距孔口2m，测点I距孔口1m.。
当基点IV的测杆移动量为80mm，再观察测点III、II、I的相对移动量，若测点III、II、I无变化，则岩石离层出现在基点IV与测点III之间；若测点III位移20mm，测点II、I无变化，判断测点II与测点III之间岩石离层量20mm，测点III与基点IV间岩石离层量60mm。以此类推，可以较准确的判定岩石层距孔口的相对距离，出现多个岩石离层时也可以测量出来。
在实际使用过程中，测量钻孔可以是任意方向，以适应不同位置的岩石离层量测量。在测量地表下沉量时应注意测量杆初始位置的选定。测量完成后，空心测量管2可以拆下重复使用，锚头1和钢丝绳为一次性使用。
钢丝绳的直径为小于1mm的多股钢丝绳，绳卡采用标准件或自制均可，也可以直接在空心测量杆4的端部侧面装紧固螺丝。
在使用中，若基点锚头1与空心测量管2之间的岩层产生离层现象，空心测量管2将随岩层运动，固定稳定岩层中的基点锚头1通过钢丝绳拉动测环7相对标尺6产生位移，这时可直接从水平空心测量管2上与测环7读出移动量，(即可以将测量钻孔内的离层转化为水平空心测量管与测环7读出的移动量)，如果用户需要精密测量可在空心测量管上加装精密电子测量装置，实现远距离精密测量。
权利要求1.一种岩石离层多点位移测量指示仪，包括在岩石钻孔中固定连接有锚头(1)，其特征在于在锚头(1)的下端部连接有钢丝绳(10)和空心测量管(2)，空心测量管(2)内腔设有固定杆(3)，固定杆(3)的一端与最后一个锚头(1)连接，另一端穿过空心测量管(2)外径用螺母固定连接，上述所说空心测量管(2)内腔安装有可活动的拉簧(5)，钢丝绳(10)的另一端通过尾盖(4)小孔与拉簧(5)的一端连接，拉簧(5)的另一端与测环(7)连接，空心测量管(2)外表面还连接有标尺(6)和后盖(8)，测环(7)与拉环(9)连接。
2.根据权利要求1所述的岩石离层多点位移测量指示仪，其特征在于所说的锚头是多爪锚头或涨壳式锚头。
3.根据权利要求2所述的岩石离层多点位移测量指示仪，其特征在于所说的多爪锚头包括一个中心管(11)，中心管(11)上铰接连接有弹力卡爪(13)，中心管(11)中上部还固定连接有定位管(12)，中心管(11)的下端部与钢丝绳(10)的一端连接。
4.根据权利要求1所述的岩石离层多点位移测量指示仪，其特征在于所说的空心测量管是由一根竖管垂直连接至少两根水平管组成。
专利摘要本实用新型涉及岩石离层多点位移测量指示仪。包括岩石钻孔中固定连接锚头，锚头下端部连接钢丝绳和空心测量管，管内腔设固定杆，固定杆一端与最后一个锚头连接，另一端穿过空心测量管外径用螺母固定连接，空心测量管内腔安装可活动拉簧，钢丝绳另一端通过尾盖小孔与拉簧一端连接，拉簧另一端与测环连接，空心测量管中还连接有标尺和后盖，测环与拉环连接。用于测量隧道工程，矿井巷道及掘进工作面顶板岩石离层量，地表下沉量，边坡岩石位移量的测量预报，及时掌握岩层变化情况，确保施工安全。适用于单点监测或多点规模性监测。具有结构简单，造价成本低，使用方便，空心测量管可重复利用的特点，实现远距离精密测量。有较好的社会和经济效益。
文档编号G01B5/02GK2709927SQ20042004225
公开日2005年7月13日 申请日期2004年7月27日 优先权日2004年7月27日
发明者李毅, 柴敬, 任世广 申请人:西安科技大学