巷道顶底板移近量检测装置的制作方法

本实用新型涉及煤矿巷道安全技术领域，具体而言，涉及一种巷道顶底板移近量检测装置。

背景技术：

煤矿井下巷道受矿山压力的影响导致频繁发生顶板冒落事故，因其成因复杂、点多面广、控制困难等特点，在煤矿事故占比中一直居于前列，是控制矿山事故总量的重中之重。尤其在软岩巷道中，巷道变形十分严重，顶底板移近现象凸显，这种灾害的发生严重影响矿山生产、威胁矿工生命安全。对巷道顶底板变形进行实时监控和预警是保障煤矿安全生产的一项重要工作。

现有技术中对巷道顶底板变形量的测量方法主要是现场使用皮尺测量或采用顶板离层仪采集顶板变化数据，所测得是数据是间断的不连续的，不能实时、全面的监测巷道顶底板变形。因此，有必要研发一种巷道顶底板移近量检测装置。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种巷道顶底板移近量检测装置，以解决现有技术中测量不准确，数据间断不连续，不能实时全面监控巷道顶底板变形的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术解决方案是：

一种巷道顶底板移近量检测装置，所述该装置安装在煤矿猴车上，包括激光测距传感器、电源模块、固定杆和单片机，固定杆的两端分别安装有激光测距传感器，所述电源模块和单片机均安装在固定杆的中部，电源模块分别与单片机和两个激光测距传感器连接，单片机分别与两个激光测距传感器连接，所述固定杆安装在煤矿猴车上，使两个激光测距传感器分别垂直于巷道顶板和底板。

优选地，还包括蜂鸣器和显示器，所述蜂鸣器与单片机连接，用于检测数据异常时发出报警，所述显示器与单片机连接，用于实时显示激光测距传感器检测数据。

优选地，所述电源模块分别为单片机和两个激光测距传感器提供直流电压，电源模块上设有电源开关。

优选地，所述激光测距传感器的型号为vl53l0x激光测距传感器，所述单片机的型号为stm32。

与现有技术相比本实用新型具有的有益效果：

(1)本实用新型巷道顶底板移近量检测装置结构简单、便于安装，在使用过程中不会影响正常生产，而且测量准确，数据连续，可以实时连续监测巷道顶底板变形。

(2)本实用新型巷道顶底板移近量检测装置安装在煤矿猴车上，随着猴车的移动能够连续的测量整条巷道的顶底板移近量，代替现有技术中使用皮尺测量或采用顶板离层仪测量，对于长达几公里的巷道极大地提高了工作效率。

附图说明

图1是本实用新型安装结构图。

图2是本实用新型整体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案进行具体的说明：

结合图1至图2，一种巷道顶底板移近量检测装置，包括激光测距传感器2、电源模块4、固定杆3、单片机5、蜂鸣器和显示器。其中激光测距传感器2有两个分别安装在固定杆3的两端，电源模块4和单片机5均安装在固定杆3的中部，具体的单片机5、蜂鸣器和显示器镶嵌在预制电路板上，预制电路板固定在固定杆3的中部。电源模块4为直流电源，分别与单片机5和两个激光测距传感器2连接，为单片机5和两个激光测距传感器2提供直流电压，具体的电源模块4上设有电源开关控制供电的通断。其中单片机5的相应接口分别与两个激光测距传感器2、蜂鸣器和显示器连接。固定杆3安装在煤矿猴车1上，使两个激光测距传感器2分别垂直于巷道顶板和底板。

进一步地，激光测距传感器2的型号为vl53l0x激光测距传感器，单片机5的型号为stm32单片机。

对巷道顶底板移近量检测装置工作过程进行说明：

首先将程序烧制在单片机5中，将本实用新型固定杆3安装在煤矿猴车1上，使两个激光测距传感器2分别垂直于巷道顶板和底板，位于该装置上部的激光测距传感器2测量该装置到巷道顶板的距离，位于该装置下部的激光测距传感器2测量该装置到巷道底板的距离。当有人乘坐猴车1从起始点向前移动时，猴车1采用电机驱动匀速向前移动，打开电源开关，单片机5控制两个激光测距传感器2开始测量起始点距巷道顶底板的距离，并将两个激光测距传感器2测得的距离相加发送给单片机5储存并在显示器上显示，猴车1继续向前移动，通过程序设置适当间隔时间后继续测量下一点的距离发送给单片机5存储并在显示器显示，依次类推，直到猴车1到达终止点后按下电源开关，第一次测量结束。第二次当有人乘坐猴车1从起始点向前移动时，打开电源开关，开始测量起始点距巷道顶底板的距离，发送给单片机5存储并在显示器显示，同时单片机5将本次起始点测量的距离与第一次起始点测量的距离比较，如果超出程序预先设置的差值，则单片机5控制蜂鸣器发出警报，猴车1继续向前移动，将测量的距离与第一次该位置测量的距离进行比较，若超出程序预先设置的差值，则单片机5控制蜂鸣器发出警报，直到猴车1到达终止点后按下电源开关，第二次测量结束。同理第三次测量的数据与第二次比较，第四次测量的数据与第三次比较，以此类推，重复测量，依次与上一次数据比较。

本实用新型巷道顶底板移近量检测装置结构简单、便于安装，在使用过程中不会影响正常生产，而且测量准确，数据连续，可以实时连续监测巷道顶底板变形。随着猴车的移动能够连续的测量整条巷道的顶底板移近量，代替现有技术中使用皮尺测量或采用顶板离层仪测量，对于长达几公里的巷道极大地提高了工作效率。

上述具体实施方式中未述及的部分采取或借鉴现有技术即可实现。

当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。

技术特征：

1.巷道顶底板移近量检测装置，所述装置安装在煤矿猴车上，其特征在于，包括激光测距传感器、电源模块、固定杆和单片机，固定杆的两端分别安装有激光测距传感器，所述电源模块和单片机均安装在固定杆的中部，电源模块分别与单片机和两个激光测距传感器连接，单片机分别与两个激光测距传感器连接，所述固定杆安装在煤矿猴车上，使两个激光测距传感器分别垂直于巷道顶板和底板。

2.根据权利要求1所述的巷道顶底板移近量检测装置，其特征在于，还包括蜂鸣器和显示器，所述蜂鸣器与单片机连接，用于检测数据异常时发出报警，所述显示器与单片机连接，用于实时显示激光测距传感器检测数据。

3.根据权利要求2所述的巷道顶底板移近量检测装置，其特征在于，所述电源模块分别为单片机和两个激光测距传感器提供直流电压，电源模块上设有电源开关。

4.根据权利要求1-3任一项所述的巷道顶底板移近量检测装置，其特征在于，所述激光测距传感器的型号为vl53l0x激光测距传感器，所述单片机的型号为stm32。

技术总结
本实用新型公开了一种巷道顶底板移近量检测装置，所述该装置安装在煤矿猴车上，包括激光测距传感器、电源模块、固定杆和单片机，固定杆的两端分别安装有激光测距传感器，所述电源模块和单片机均安装在固定杆的中部，电源模块分别与单片机和两个激光测距传感器连接，单片机分别与两个激光测距传感器连接，所述固定杆安装在煤矿猴车上，使两个激光测距传感器分别垂直于巷道顶板和底板。该装置结构简单、便于安装，在使用过程中不会影响正常生产，而且测量准确，数据连续，可以实时连续监测巷道顶底板变形，且极大地提高了工作效率。

技术研发人员：杜兆文;王超;陈绍杰;张立波
受保护的技术使用者：山东科技大学
技术研发日：2020.01.10
技术公布日：2020.08.04