一种井下巷道围岩全断面变形的监测装置的制作方法

本技术涉及煤矿井下巷道围岩检测，具体而言，涉及一种井下巷道围岩全断面变形的监测装置。

背景技术：

1、煤炭是能源消费结构的主体，消费比重占总的能源消费的50％以上，所以煤矿的安全生产是能源安全重要保障。井工煤矿进行井下开采作业时，需要在井下挖掘出各种巷道，这些巷道承担着整个矿井的通风、运输、行人等工作，如果巷道围岩变形轻则影响生产，重则可能会造成重大事故。因此，需要对巷道围岩进行监测，预防巷道围岩失稳发生灾害事故。

2、目前，大部分矿井对于井下巷道围岩变形监测主要是通过顶板离层仪、“十”字测量法等相关设备或手段进行的。但是，顶板离层仪针对的是巷道的顶板变形情况，而“十”字测量法一般仅能测量整个巷道上下左右四个点的变形量，无法很好地掌握整个巷道围岩变形的情况，且“十”字测量法往往容易受到现场生产干扰而造成测量结果误差较大。

技术实现思路

1、为了弥补以上不足，本实用新型提供了一种井下巷道围岩全断面变形的监测装置，旨在改善顶板离层仪针对的是巷道的顶板变形情况，而“十”字测量法一般仅能测量整个巷道上下左右四个点的变形量，无法很好地掌握整个巷道围岩变形的情况，且“十”字测量法往往容易受到现场生产干扰而造成测量结果误差较大问题。

2、本实用新型实施例提供了一种井下巷道围岩全断面变形的监测装置，包括巷道本体，所述巷道本体上设有巷道围岩，所述巷道围岩上设有若干锚杆本体，所述锚杆本体一端连接有监测机构，所述监测机构安装在所述巷道围岩一侧；

3、所述监测机构包括基座、主体和激光测距仪本体，所述的激光测距仪本体上设有激光发射口。

4、在上述实现过程中，本实用新型通过激光测距仪的旋转角度、测量距离，即可以通过极坐标轴系统得到井下巷道围岩表面各个点的位置数据，通过计算机软件处理即可得到该巷道围岩断面的形状，结合不同时刻测得的数据即可完成对井下巷道围岩全断面变形的动态监测，利用井下巷道支护常用的锚杆进行安装，安装方法简单且可靠，适应性强；较于传统的十字测量法，操作简单、精准度高、可持续监测，且不耽误其他正常的生产作业活动，大大地降低测量人员的工作量，提高现场工作效率；可对整个巷道围岩变形进行监测，监测范围更为全面，监测结果更加准确。

5、在一种具体的实施方案中，所述基座正上方开设有锚杆螺纹孔，所述锚杆本体一端与所述锚杆螺纹孔螺纹连接。

6、在上述实现过程中，通过锚杆螺纹孔的设置，便于将基座与锚杆本体连接固定，便于将监测机构进行安装。

7、在一种具体的实施方案中，所述锚杆本体下端设有锚杆托盘，所述锚杆本体下端螺纹连接有固定螺栓。

8、在上述实现过程中，固定螺栓用于对锚杆托盘施加预紧力，通过锚杆托盘的设置，把固定螺栓锁紧力矩所产生的推力传递给顶帮，产生初锚力，同时又将巷道顶帮的压力传递给锚杆本体，产生工作阻力，共同加固巷道围岩，阻止巷道本体顶帮的位移。

9、在一种具体的实施方案中，所述锚杆托盘一侧与所述巷道围岩紧密贴合。

10、在上述实现过程中，锚杆托盘对锚杆本体进行安装支撑，锚杆托盘上的应力大小即为巷道围岩所受的应力大小，可观察锚杆托盘是否形变，及时观察预警，避免重大事故发生，有效的保证生产安全。

11、在一种具体的实施方案中，所述锚杆托盘在下端设有圆弧倒角，所述锚杆托盘与所述固定螺栓之间设有垫片。

12、在上述实现过程中，通过圆弧倒角和垫片的设置，可以避免锚杆托盘承载时，锚杆本体与锚杆托盘接触的部分应力集中而发生破坏。

13、在一种具体的实施方案中，所述基座上开设有凹槽，所述主体卡合在所述凹槽内，所述主体一端通过主体旋转轴安装在所述凹槽内。

14、在上述实现过程中，通过凹槽的设置，便于主体的一端卡合在凹槽内，通过主体旋转轴的设置，便于带动主体进行旋转，便于对主体进行调整。

15、在一种具体的实施方案中，所述主体另一端连接有激光测距仪旋转轴，所述激光测距仪旋转轴另一侧与所述激光测距仪本体连接。

16、在上述实现过程中，通过激光测距仪旋转轴的设置，可带动激光测距仪本体多角度旋转，且可以记录自身的旋转角度。

17、在一种具体的实施方案中，所述锚杆本体与所述监测机构均匀安装分布在所述巷道围岩上。

18、在上述实现过程中，可对整个巷道围岩变形进行监测，监测范围更为全面，监测结果更加准确。

19、与现有技术相比，本实用新型的有益效果：本实用新型通过激光测距仪的旋转角度、测量距离，即可以通过极坐标轴系统得到井下巷道围岩表面各个点的位置数据，通过计算机软件处理即可得到该巷道围岩断面的形状，结合不同时刻测得的数据即可完成对井下巷道围岩全断面变形的动态监测，利用井下巷道支护常用的锚杆进行安装，安装方法简单且可靠，适应性强；较于传统的十字测量法，操作简单、精准度高、可持续监测，且不耽误其他正常的生产作业活动，大大地降低测量人员的工作量，提高现场工作效率；可对整个巷道围岩变形进行监测，监测范围更为全面，监测结果更加准确。

技术特征：

1.一种井下巷道围岩全断面变形的监测装置，包括巷道本体(10)，其特征在于，所述巷道本体(10)上设有巷道围岩(110)，所述巷道围岩(110)上设有若干锚杆本体(120)，所述锚杆本体(120)一端连接有监测机构(20)，所述监测机构(20)安装在所述巷道围岩(110)一侧；

2.根据权利要求1所述的一种井下巷道围岩全断面变形的监测装置，其特征在于，所述基座(210)正上方开设有锚杆螺纹孔(211)，所述锚杆本体(120)一端与所述锚杆螺纹孔(211)螺纹连接。

3.根据权利要求1所述的一种井下巷道围岩全断面变形的监测装置，其特征在于，所述锚杆本体(120)下端设有锚杆托盘(130)，所述锚杆本体(120)下端螺纹连接有固定螺栓(140)。

4.根据权利要求3所述的一种井下巷道围岩全断面变形的监测装置，其特征在于，所述锚杆托盘(130)一侧与所述巷道围岩(110)紧密贴合。

5.根据权利要求4所述的一种井下巷道围岩全断面变形的监测装置，其特征在于，所述锚杆托盘(130)在下端设有圆弧倒角(131)，所述锚杆托盘(130)与所述固定螺栓(140)之间设有垫片(132)。

6.根据权利要求1所述的一种井下巷道围岩全断面变形的监测装置，其特征在于，所述锚杆本体(120)与所述监测机构(20)均匀安装分布在所述巷道围岩(110)上。

技术总结
本技术提供了一种井下巷道围岩全断面变形的监测装置，包括巷道本体，所述巷道本体上设有巷道围岩，所述巷道围岩上设有若干锚杆本体，所述锚杆本体一端连接有监测机构，所述监测机构安装在所述巷道围岩一侧；所述监测机构包括基座、主体和激光测距仪本体，所述的激光测距仪本体上设有激光发射口，本技术通过激光测距仪的旋转角度、测量距离，利用井下巷道支护常用的锚杆进行安装，安装方法简单且可靠；较于传统的十字测量法，操作简单、精准度高、可持续监测，且不耽误其他正常的生产作业活动，大大地降低测量人员的工作量，提高现场工作效率；可对整个巷道围岩变形进行监测，监测范围更为全面，监测结果更加准确。

技术研发人员：徐爱国,张炜,朱伟,罗利,张成武,谢凯迪,张琰岽,郭佳炜
受保护的技术使用者：淮北矿业股份有限公司
技术研发日：20230428
技术公布日：2024/2/19