一种深井巷道岩壁变形测量装置

本公开属于煤矿设备领域，具体涉及一种深井巷道岩壁变形测量装置。

背景技术：

1、在煤矿采掘过程中，伴随着开采深度的逐渐增加，地层应力对巷道岩壁的压迫越来越大，巷道岩壁的稳定性受到极大的影响，巷道岩壁内虽有支护结构进行支撑防护，但是其依然有着变形的隐患与风险，为了保证井下作业生产的安全性，需要对巷道岩壁的稳定性进行监测，及时发现巷道岩壁的变形问题，做出预防预警；公告号cn104533523a公开了一种巷道变形预警装置，该装置主要利用光学元件进行摄像监测，但是对于地下光照较差的巷道环境来说，其检测的精度度会受到影响，监测容易产生错误，尤其是对于巷道特殊区域以及边角凹凸不平处岩壁的变形监测较为不易且准确性低，有较大提升空间。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本公开的目的在于提供一种深井巷道岩壁变形测量装置，解决了易受昏暗环境影响导致测量变形不准确的问题。

2、本公开的目的可以通过以下技术方案实现：

3、包括拱形柱，

4、两个标度尺，所述标度尺与所述拱形柱固定连接，所述标度尺之间形成了弹簧升降腔，所述标度尺上均设有间距相等阵列分布的刻度块；

5、弹簧组件，所述弹簧组件的一端与拱形柱滑动连接，用于通过拱形柱对记巷道岩壁施力；

6、剪式千斤顶，与所述弹簧组件贴合，用于升降弹簧组件使得所述弹簧组件能在拱形柱上滑动。

7、上述技术方案，其原理和效果为：

8、使用时，首先根据巷道岩壁的规模选择适配的装置，装置完成固定后，启动剪式千斤顶，剪式千使用时，首先根据巷道岩壁的规模选择适配的装置，装置完成固定，装置完成固定时弹簧组件处于压缩状态，启动剪式千斤顶，剪式千斤顶将弹簧组件推动上升，弹簧组件在推动下沿着拱形柱内侧滑动，弹簧组件将弹力传递给拱形柱，拱形柱与巷道岩壁发生挤压接触，弹簧组件的整体长度发生变化，当巷道岩壁有凹陷时，弹簧组件整体长度变长，用测量工具记录此时弹簧组件的整体长度，此时观察标度尺上的刻度块，根据半径相等得出弹簧组件的理论长度，对比理论长度和实际整体长度，当巷道岩壁有突起时同理，根据数据对比分析得出巷道岩壁的的变形情况，可多次测量减少误差。

9、所述拱形柱上开设有容纳腔，所述拱形柱内侧开设有滑动槽。

10、所述容纳腔上方设有螺纹连接的固定框，所述固定框上设有螺纹连接的第一螺栓。

11、所述弹簧组件包括第一弹簧，所述第一弹簧的一侧固定连接有滑动块，所述滑动块与所述滑动槽滑动连接，

12、所述第一弹簧的另一侧固定连接有第一支持块，所述第一支持块下方贴合有剪式千斤顶。

13、所述弹簧组件包括第二弹簧，所述第二弹簧的一侧固定连接有第二滑动块，所述第二滑动块与所述滑动槽滑动连接，

14、所述第二弹簧的另一侧固定连接有第二支持块，所述第二支持块下方贴合有剪式千斤顶。

15、所述拱形柱底端设有螺纹连接的固定部，所述固定部包括固定槽，所述固定槽的顶端两侧螺纹连接有第二螺栓，所述第二螺栓贯穿所述固定槽至地面。

16、关于上述技术方案中涉及的名词、连接词或者形容词部分解释如下：

17、固定连接是指将零件或部件固定后，没有任何相对运动的连接。

18、滑动连接——两个物体接触，但不固定，二者可相对滑动。

19、螺纹连接：螺纹连接是一种广泛使用的可拆卸的固定连接，具有结构简单、连接可靠、装拆方便等优点。

20、本公开的至少存在以下一种有益效果：

21、(1)弹簧与拱形柱组合件装置测量，弹簧形变间接反映巷道的变形。装置在测量时通过剪式千斤顶将弹簧组件推动上升，弹簧组件在推动下沿着拱形柱内侧滑动，弹簧组件将弹力传递给拱形柱，拱形柱与巷道岩壁发生挤压接触，由弹簧组件的整体长度的变化，来反映巷道岩壁的凹凸状态，通过剪式千斤顶带动弹簧组件在滑动槽内滑动，根据标度尺上的刻度块来记录不同升降高度下弹簧组件的实际整体长度和理论整体长度，进行数据分析对比得出巷道岩壁的变形情况。主要用于解决光学测量装置在井下易受昏暗环境影响导致测量变形不准确的技术问题；

22、(2)装置可根据巷道岩壁的规模及特殊测量区域适时调整规格。先根据巷道岩壁的规模选择适配装置，选用不同规格的拱形柱、弹簧以及相应组合元件来进行不同巷道的变形监测，能够较好确保监测到整个巷道，包括岩壁边角难测量区域。更好地缓解现有技术对于巷道岩壁边角及特别区域难测量的技术问题，保证巷道变形的监测更加全面准确；

23、(3)装置材料选用更环保耐久抗腐蚀且可用寿命长。弹簧组件选择为65mn弹簧钢，锰提高淬透性，φ12mm的钢材油中可以淬透，表面脱碳倾向比硅钢小，经热处理后的综合力学性能优于碳钢；拱形柱内部填充的材料优选为聚氨酯合成革；聚氨酯合成革属于聚氨酯弹性体的一类，光泽柔和、自然，手感柔软，具有与基材粘接性能优异、抗磨损、耐挠曲、抗老化等优异的性能；容纳腔可填充发泡棉，发泡棉为新型环保塑料发泡材料，为含有气孔的材料，如聚苯发泡板、聚氯乙烯发泡保温板；具有良好的缓冲、抗震、隔热、防潮、抗化学腐蚀等优点，且无毒、不吸水；eva橡塑制品经设计可加工成形，其防震性能优于聚苯乙烯(泡沫)等传统发泡材料，起到保护拱形柱以及巷道岩壁的作用。

技术特征：

1.一种深井巷道岩壁变形测量装置，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的一种深井巷道岩壁变形测量装置，其特征在于：所述拱形柱(1)上开设有容纳腔(101)，所述拱形柱(1)内侧开设有滑动槽(102)。

3.根据权利要求2所述的一种深井巷道岩壁变形测量装置，其特征在于：所述容纳腔(101)上方设有螺纹连接的固定框(4)，所述固定框(4)上设有螺纹连接的第一螺栓(41)。

4.根据权利要求2所述的一种深井巷道岩壁变形测量装置，其特征在于：所述弹簧组件(2)包括第一弹簧(22)，所述第一弹簧(22)的一侧固定连接有滑动块(23)，所述滑动块(23)与所述滑动槽(102)滑动连接。

5.根据权利要求4所述的一种深井巷道岩壁变形测量装置，其特征在于：所述第一弹簧(22)的另一侧固定连接有第一支持块(21)，所述第一支持块(21)下方贴合有剪式千斤顶(3)。

6.根据权利要求2所述的一种深井巷道岩壁变形测量装置，其特征在于：所述弹簧组件(2)包括第二弹簧(25)，所述第二弹簧(25)的一侧固定连接有第二滑动块(26)，所述第二滑动块(26)与所述滑动槽(102)滑动连接。

7.根据权利要求6所述的一种深井巷道岩壁变形测量装置，其特征在于：所述第二弹簧(25)的另一侧固定连接有第二支持块(24)，所述第二支持块(24)下方贴合有剪式千斤顶(3)。

8.根据权利要求1所述的一种深井巷道岩壁变形测量装置，其特征在于：所述拱形柱(1)底端设有螺纹连接的固定部(7)，所述固定部(7)包括固定槽(71)，所述固定槽(71)的顶端两侧螺纹连接有第二螺栓(72)，所述第二螺栓(72)贯穿所述固定槽(71)至地面。

技术总结
本技术提供一种深井巷道岩壁变形测量装置，具体涉及属于煤矿设备领域；包括拱形柱，两个标度尺，所述标度尺与所述拱形柱固定连接，所述标度尺之间形成了弹簧升降腔，所述标度尺上均设有间距相等阵列分布的刻度块；弹簧组件，所述弹簧组件的一端与拱形柱滑动连接，用于通过拱形柱对记巷道岩壁施力；剪式千斤顶，与所述弹簧组件贴合，用于升降弹簧组件使得所述弹簧组件能在拱形柱上滑动；所述拱形柱底端设有螺纹连接的固定部，所述固定部包括固定槽，所述固定槽的顶端两侧螺纹连接有第二螺栓，所述第二螺栓贯穿所述固定槽至地面，能够较好解决受昏暗环境影响而导致测量变形角度测量不准确的问题。

技术研发人员：石智义,杨媛媛,金成龙,李召龙,严宇,李展鹏,罗肖龙
受保护的技术使用者：安徽理工大学
技术研发日：20230309
技术公布日：2024/1/15