一种煤矿巷道顶底板变形量监测装置

本发明涉及检测装置，具体为一种煤矿巷道顶底板变形量监测装置。

背景技术：

1、其实煤层的顶底板一般是指煤系中位于煤层上下一定距离的岩层，按照沉积顺序，在正常情况下，位于煤层之下，先于煤层生成的岩层是底板；位于煤层之上，在煤层形成之后的岩层叫顶板。煤层也是千万年来的沉积物所形成的，由于沉积物质和沉积环境的差异，顶底板岩层性和厚度各不相同，在开采过程中破碎，冒落的情况也就不同，了解这些岩层的岩性特征、厚度、层理及节理发育程度，强度及含水性等，对确定顶板管理和巷道支护方式均有重要意义。现有的检测顶底板装置一般是采用钢尺进行垂直拉出检测，钢尺会发生一定的倾斜，从而在使用上，会造成测量的结果发生变化，进而在使用上，会造成测量的精度降低，同时一些需要埋设标注底座的检测装置，在顶底板变形后不能完全精准的检测出水平的倾斜量，从而在使用上，会增加工作者的测量工作量，因此，针对上述问题提出一种煤矿巷道顶底板变形量监测装置。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种煤矿巷道顶底板变形量监测装置，以解决上述背景技术中提出一般的变形量监测装置，在进行检测时，车辆式检测装置由于矿道内的底面不平整性而产生的测量误差，在埋设标注底座检测装置中所产生的水平倾斜量误差。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种煤矿巷道顶底板变形量监测装置，包括金属杆、横杆、水平杆与感应器，所述金属杆下方设有球体，所述球体卡设于弧形活动卡块内，所述弧形活动卡块两侧均安装有横杆，所述弧形活动卡块内设有销柱，所述销柱外设有滚轮，所述横杆内下方开有圆柱内槽，且圆柱内槽向横杆外前后两侧开设有条形开口，所述横杆下方卡套设有半圆卡套环，所述半圆卡套环内设有条形柱，且条形柱设于条形开口内，所述条形柱与圆柱内槽里侧边固定连接第一弹簧，所述弧形活动卡块下方设有第二弹簧，所述第二弹簧之间固定中间套块，所述球体下方设有支撑杆，且支撑杆穿出中间套块，所述支撑杆下方设有水平杆，所述金属杆上方设有感应器，所述感应器内设有钢丝线，且钢丝线连通到金属杆内，同时钢丝线穿出金属杆连接于条形柱。

3、优选的，所述金属杆固定于煤层上方岩石层内，且金属杆内中空，所述金属杆底部固定连接球体上平面，所述球体卡设转动连接弧形活动卡块内，且弧形活动卡块为两个，同时弧形活动卡块上边之间铰接，所述弧形活动卡块两侧均固定连接横杆，且两侧横杆相互对称，且分别可上下移动。

4、优选的，所述弧形活动卡块中部内固定连接销柱，所述销柱外套设转动连接滚轮，且滚轮与上方球体之间有距离，同时两侧滚轮相互对称，所述滚轮里侧与弧形活动卡块里侧内壁之间有距离。

5、优选的，所述横杆上平面贴合矿道顶底板，且横杆方向垂直于金属杆，同时两侧横杆相同大小同一中心线，所述横杆外中部开设有横向的滑道，所述横杆下表面滑动连接半圆卡套环，且半圆卡套环上方卡设于滑动连接滑道。

6、优选的，所述半圆卡套环内壁固定连接条形柱，且条形柱插设于横杆内，所述横杆内下方开设有条形开口，且横杆内开设有圆柱内槽，且条形开口分别位于横杆两侧，同时条形开口与圆柱内槽相通。

7、优选的，所述条形开口内滑动连接条形柱，且条形柱上下面与条形开口紧密贴合，所述条形柱位于圆柱内槽内部的一侧面固定连接第一弹簧一端，所述第一弹簧另一端与圆柱内槽里侧面固定连接。

8、优选的，所述球体底部固定连接支撑杆上平面，所述支撑杆下方穿出滑动连接中间套块，所述中间套块两侧均固定连接第二弹簧，所述第二弹簧外侧固定连接弧形活动卡块下方内壁，且第二弹簧与滚轮之间有距离。

9、优选的，所述支撑杆底部固定连接水平杆上平面中心，且水平杆上平面与半圆卡套环底部面之间有距离，所述水平杆内底部开设有条形槽，且条形槽内滚动滚珠，所述水平杆外部正面为透明面，且透明面上设有刻度。

10、优选的，所述感应器置于煤层上的岩石层内，且感应器置于金属杆上方，同时感应器为两个，所述感应器下方固定连接多个抓钩，且抓钩钩于岩石层内，所述感应器内设有钢丝线，所述钢丝线穿入金属杆内，所述钢丝线向下穿出球体。

11、优选的，所述钢丝线延伸端穿入球体内滑动连接于滚轮，且钢丝线过滚轮侧壁，所述钢丝线穿入圆柱内槽内，且末端固定连接条形柱中心。

12、与现有技术相比，本发明的有益效果是：现有的顶底板检测装置基本分为矿道车式与埋设标注底座式，在进行矿道车式进行检测时，由于矿道内部底面不平整的影响，且在煤层上方土层会分层变形，在金属杆插入上方层中后会根据感应器的上下安装，这样对每一层的变形都会在通过钢丝线对条形柱的拉力下，对第一弹簧进行变形，同时半圆卡套环的位置会进行变化，这样来确认出哪一层变形，在进行埋设标注底座进行检测时，虽然可以检测到分层变形的情况，可煤层上方出现大面积整体倾斜变形的情况是检测不出的，这样通过在金属杆下方的水平杆内的滚珠左右的滚向，可清楚的看见上方倾斜的方向和倾斜度。

13、在现有的检测装置中是存在检测误差的，本发明在煤层上方直接安装感应器和金属杆，整个装置通过钢丝线的拉伸和水平杆的倾斜，可方便安装，且在分层变形和大面积倾斜变形的情况下均可准确的检测，保证的检测的精确度。

技术特征：

1.一种煤矿巷道顶底板变形量监测装置，包括金属杆（1）、横杆（2）、水平杆（5）与感应器（17），其特征在于：所述金属杆（1）下方设有球体（16），所述球体（16）卡设于弧形活动卡块（3）内，所述弧形活动卡块（3）两侧均安装有横杆（2），所述弧形活动卡块（3）内设有销柱（11），所述销柱（11）外设有滚轮（10），所述横杆（2）内下方开有圆柱内槽（8），且圆柱内槽（8）向横杆（2）外前后两侧开设有条形开口（81），所述横杆（2）下方卡套设有半圆卡套环（4），所述半圆卡套环（4）内设有条形柱（9），且条形柱（9）设于条形开口（81）内，所述条形柱（9）与圆柱内槽（8）里侧边固定连接第一弹簧（12），所述弧形活动卡块（3）下方设有第二弹簧（14），所述第二弹簧（14）之间固定中间套块（15），所述球体（16）下方设有支撑杆（7），且支撑杆（7）穿出中间套块（15），所述支撑杆（7）下方设有水平杆（5），所述金属杆（1）上方设有感应器（17），所述感应器（17）内设有钢丝线（19），且钢丝线（19）连通到金属杆（1）内，同时钢丝线（19）穿出金属杆（1）连接于条形柱（9）。

2.根据权利要求1所述的一种煤矿巷道顶底板变形量监测装置，其特征在于：所述金属杆（1）固定于煤层上方岩石层内，且金属杆（1）内中空，所述金属杆（1）底部固定连接球体（16）上平面，所述球体（16）卡设转动连接弧形活动卡块（3）内，且弧形活动卡块（3）为两个，同时弧形活动卡块（3）上边之间铰接，所述弧形活动卡块（3）两侧均固定连接横杆（2），且两侧横杆（2）相互对称，且分别可上下移动。

3.根据权利要求2所述的一种煤矿巷道顶底板变形量监测装置，其特征在于：所述弧形活动卡块（3）中部内固定连接销柱（11），所述销柱（11）外套设转动连接滚轮（10），且滚轮（10）与上方球体（16）之间有距离，同时两侧滚轮（10）相互对称，所述滚轮（10）里侧与弧形活动卡块（3）里侧内壁之间有距离。

4.根据权利要求3所述的一种煤矿巷道顶底板变形量监测装置，其特征在于：所述横杆（2）上平面贴合矿道顶底板，且横杆（2）方向垂直于金属杆（1），同时两侧横杆（2）相同大小同一中心线，所述横杆（2）外中部开设有横向的滑道（13），所述横杆（2）下表面滑动连接半圆卡套环（4），且半圆卡套环（4）上方卡设于滑动连接滑道（13）。

5.根据权利要求4所述的一种煤矿巷道顶底板变形量监测装置，其特征在于：所述半圆卡套环（4）内壁固定连接条形柱（9），且条形柱（9）插设于横杆（2）内，所述横杆（2）内下方开设有条形开口（81），且横杆（2）内开设有圆柱内槽（8），且条形开口（81）分别位于横杆（2）两侧，同时条形开口（81）与圆柱内槽（8）相通。

6.根据权利要求5所述的一种煤矿巷道顶底板变形量监测装置，其特征在于：所述条形开口（81）内滑动连接条形柱（9），且条形柱（9）上下面与条形开口（81）紧密贴合，所述条形柱（9）位于圆柱内槽（8）内部的一侧面固定连接第一弹簧（12）一端，所述第一弹簧（12）另一端与圆柱内槽（8）里侧面固定连接。

7.根据权利要求6所述的一种煤矿巷道顶底板变形量监测装置，其特征在于：所述球体（16）底部固定连接支撑杆（7）上平面，所述支撑杆（7）下方穿出滑动连接中间套块（15），所述中间套块（15）两侧均固定连接第二弹簧（14），所述第二弹簧（14）外侧固定连接弧形活动卡块（3）下方内壁，且第二弹簧（14）与滚轮（10）之间有距离。

8.根据权利要求7所述的一种煤矿巷道顶底板变形量监测装置，其特征在于：所述支撑杆（7）底部固定连接水平杆（5）上平面中心，且水平杆（5）上平面与半圆卡套环（4）底部面之间有距离，所述水平杆（5）内底部开设有条形槽，且条形槽内滚动滚珠（6），所述水平杆（5）外部正面为透明面，且透明面上设有刻度（51）。

9.根据权利要求1所述的一种煤矿巷道顶底板变形量监测装置，其特征在于：所述感应器（17）置于煤层上的岩石层内，且感应器（17）置于金属杆（1）上方，同时感应器（17）为两个，所述感应器（17）下方固定连接多个抓钩（18），且抓钩（18）钩于岩石层内，所述感应器（17）内设有钢丝线（19），所述钢丝线（19）穿入金属杆（1）内，所述钢丝线（19）向下穿出球体（16）。

10.根据权利要求9所述的一种煤矿巷道顶底板变形量监测装置，其特征在于：所述钢丝线（19）延伸端穿入球体（16）内滑动连接于滚轮（10），且钢丝线（19）过滚轮（10）侧壁，所述钢丝线（19）穿入圆柱内槽（8）内，且末端固定连接条形柱（9）中心。

技术总结
本发明公开了一种煤矿巷道顶底板变形量监测装置，包括金属杆、横杆、水平杆与感应器，金属杆下方设有球体与弧形活动卡块，且弧形活动卡块两侧设有横杆，弧形活动卡块内设有销柱，销柱外设有滚轮，横杆上设有条形开口，横杆下方外套设半圆卡套环，半圆卡套环内设有条形柱，条形柱一侧设有弹簧，球体下方设有水平杆，水平杆内设有条形槽，且水平杆外部设有刻度，金属杆上方设有感应器，且感应器内设有钢丝线连通到金属杆内，同时钢丝线穿出金属杆连接于条形柱，在煤层上方直接安装感应器和金属杆，整个装置通过钢丝线的拉伸和水平杆的倾斜，可方便安装，且在分层变形和大面积倾斜变形的情况下均可准确的检测，保证的检测的精确度。

技术研发人员：杨逾,信长昊,梁鹏飞,徐雨,王主帅
受保护的技术使用者：辽宁工程技术大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16