一种快速读取数据的顶板离层仪的制作方法

本实用新型涉及一种快速读取数据的顶板离层仪，属于煤矿巷道矿压监测技术领域。

背景技术：

煤矿巷道顶板离层监测是在回采工作面两巷设置顶板离层监测点，在整个回采期间对巷道顶板离层状况进行全程跟踪监测，以为顶板事故的发生提供预警的一种方法。顶板离层仪是顶板离层监测中的常用仪器，用来监测顶板离层量。它主要用于采用锚杆、锚索支护的巷道顶板及需要测量顶板位移的工作面。顶板离层仪的工作原理是将顶板孔内多个固定装置随岩层变化的值通过测量钢丝绳反映到设在顶板表面的测读数装置上。

现有技术中常用的顶板离层仪由孔内锚爪、测量钢丝、空格和测读数装置四部分组成；孔内锚爪采用弹簧抓爪式结构；测量钢丝由柔软弹性小的多股细钢丝联接内固定器与测读数装置；测读数装置由两个带有刻度标志的塑料管组成。深部基点的位于老顶，其深度不小于锚索长度；浅部基点位于直接顶，其深度不小于锚杆长度。顶板离层仪在安装时，需要用锚杆钻机φ28mm钻头打7m—8m深的孔；在深部基点位置，用安装杆将深部基点锚固器推入孔中，直至孔底，抽出安装杆后，手拉一下钢丝绳，确认锚固器已卡住，深部基应固定顶板以上7m—8m处；在浅部基点位置，用安装杆推入浅部基点锚固器至3米处，抽出安装杆后用手拉一下钢丝绳，确认锚固器已固定住；两端固定螺丝对准刻度，记下浅部、深部的初始读数，用螺丝卡死，并截去多余钢绳。

但是，由于常规的顶板离层仪的测读数装置直接设置在顶板离层仪的下端，在巷道高度较大时，顶板离层仪的位置安装的也较高，造成在读数时需要借助梯子或者其他办法把工人抬高，才能记录到顶板离层仪的读数，使得读数过程困难。在同一巷道内往往安装有多个顶板离层仪，如果每个离层仪都要通过搬运梯子、站在梯子上读数的方式进行数据记录，毫无疑问会造成工作效率低下，同时也会有一定的安全隐患。现有技术中有的技术方案直接将常规的顶板离层仪的测读数装置设置在巷道两帮，并将测量钢丝延伸到巷道两帮的测读数装置上，以降低测读数装置的高度，而由于巷道受矿压影响，巷道表面始终在变形，通过这种方法测出的顶板离层数据误差很大。

技术实现要素：

实用新型目的：本实用新型针对常规的巷道顶板离层仪在巷道高度大时读数困难的问题，提出了一种快速读取数据的顶板离层仪。

技术方案：本实用新型提供的一种快速读取数据的顶板离层仪，包括基点锚固器、刚性绳，所述基点锚固器与刚性绳的一端连接，所述顶板离层仪还包括电阻测量组件；所述电阻测量组件包括测量筒、导轨、导电滑块和导线；所述刚性绳的另一端与导电滑块连接；所述测量筒的内部设置有导轨，导轨沿测量筒的轴向延伸；所述导轨上设置有沿测量筒轴向方向延伸的电阻条；所述导电滑块滑动设置于导轨上，导电滑块的导电侧与电阻条接触。

进一步的，所述顶板离层仪还包括外管，所述外管内设置有一组或多组所述的电阻测量组件，测量筒沿外管的轴向方向延伸。

进一步的，所述顶板离层仪还包括电阻测量仪，所述导电侧和电阻条分别通过导线和电阻测量仪的测试端连接。

进一步的，所述顶板离层仪还包括离层仪基座，所述套管设置于离层仪基座上。

进一步的，所述导轨上设置有滑动槽，所述导电滑块与导轨的滑动槽滑动连接。

进一步的，所述导电滑块上设置有滑动槽，所述导轨与导电滑块的滑动槽滑动连接。

进一步的，所述电阻测量仪还包括数据转换模块、数据存储器和显示器，所述数据转换模块直接将测得的电阻值转换为位移值存储于数据存储器中，所述显示器用于显示存储的位移值的历史数据。

进一步的，所述的电阻测量仪还包括报警装置，当测得岩层位移量或位移速度超过设定阈值时，自动报警。

本实用新型的有益效果：本实用新型通过把顶板的离层位移转化为电阻值的变化，通过电阻测量仪测出顶板的离层位移。电阻条、导电滑块分别通过导线连接电阻测量仪，电阻测量仪可以安装在巷道帮部工人能够方便读取数据的位置处，使得顶板离层位移的数据读取更加便捷，且能都对异常的顶板位移实现自动报警，对提高煤矿的安全高效生产有重要的意义。

附图说明

图1为本实用新型的实施例1的顶板离层仪示意图；

图2为本实用新型的实施例2的顶板离层仪示有多个电阻测量组件的意图；

图3为本实用新型的实施例3的顶板离层仪的导轨和导电滑块结构示意图；

图4为本实用新型的实施例3的顶板离层仪的导轨和导电滑块结构示意图。

图中：1-锚固器、2-刚性绳、3-测量筒、4-导轨、5-导电滑块、6-导线、7-外管、8-电阻测量仪、9-离层仪基座。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型，实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。

第1个实施例

如图1所示，本实用新型的一种快速读取数据的顶板离层仪，包括基点锚固器1、刚性绳2，所述基点锚固器1与刚性绳2的一端连接，所述顶板离层仪还包括电阻测量组件；所述电阻测量组件包括测量筒3、导轨4、导电滑块5和导线6；所述刚性绳2的另一端与导电滑块5连接；所述测量筒3的内部设置有导轨4，导轨4沿测量筒3的轴向延伸；所述导轨4上设置有沿测量筒3轴向方向延伸的电阻条；所述导电滑块5滑动设置于导轨4上，导电滑块5的导电侧与电阻条接触。

所述顶板离层仪还包括电阻测量仪8，所述导电侧和电阻条分别通过导线6和电阻测量仪8的测试端连接。所述顶板离层仪还包括离层仪基座9，所述套管3设置于离层仪基座9上。电阻测量仪可以是通过改造的，可以直接读取位移数据的测量仪。电阻和位移的转换公式为L＝kR，其中L为岩层位移，R为测得的电阻值，k为所用电阻片长度和电阻之间关系的比例系数，其为所选用电阻测量组件的固定参数，可通过试验测试得到。

本实施例的顶板离层仪的使用方法具体如下：

(1)用锚杆钻机在巷道顶板施工测量顶板离层所用的钻孔，用安装杆将基点锚固器1推入设定位置，抽出安装杆后，手拉一下钢丝绳，确认锚固器已卡住；将基点锚固器1安装好后，刚性绳2外露出钻孔一段；

(2)将刚性绳沿导电滑块5在测量筒3部内滑动的通路延伸，并外露一段长度，再将刚性绳穿过导电滑块5；

(3)将所述电阻测量组件的一端伸入钻孔内，电阻测量组件的另一端固定设置在离层仪基座9上，将离层仪基座9固定在巷道顶板上；

(4)将刚性绳拉直，且使导电滑块5位于初始位置，并将刚性绳的端部和导电滑块5固定。

(5)将电组测量仪放在防护盒子里面，通过导线6延伸到巷道两帮工人方便读数的位置。

所述电阻测量仪8还包括数据转换模块、数据存储器和显示器，所述数据转换模块直接将测得的电阻值转换为位移值存储于数据存储器中，所述显示器用于显示存储的位移值的历史数据。

所述的电阻测量仪8还包括报警装置，当测得岩层位移量或位移速度超过设定阈值时，自动报警。

电阻测量仪8除了用指针式的仪表之外，还可以用数字式的仪表，将数字式的仪表通过与数据存储器结合，每隔一定时间存储一次历史数据，其采集的频率可以控制，采集的数据频率相对于人工采集要高，因此其预警效果要好得多。能够及时发现顶板岩层的异常变动，实现报警，减少安全事故的发生。

第2个实施例

如图2所示，所述顶板离层仪还包括外管7，所述外管7内设置有一组或多组所述的电阻测量组件。测量筒3沿外管7的轴向方向延伸。

每个电阻测量组件都分别连接有不同的基点锚固器1、刚性绳2。所述不同的基点锚固器1可以固定在巷道顶板岩层的不同深度位置处，以测量不同位置岩层的位移量。可以通过电阻测量仪8分别测量并记录各岩层位置处的岩层位移量。

第3个实施例

如图3所示，所述导轨4上设置有滑动槽，所述导电滑块5与导轨4的滑动槽滑动连接。

如图4所示，所述导电滑块5上设置有滑动槽，所述导轨4与导电滑块5的滑动槽滑动连接。

所述滑动槽可以为矩形凹槽、圆形凹槽等其他形状。导电滑块5与导轨4之间有压紧力，使得导电滑块5与导轨4之间形成电路通路

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。