[實用新型]頂板位移監測儀

無效

• 申請號: 201020126681.3
• 申請日: 2010-03-05
• 公開（公告）號: CN201628537U
• 公開（公告）日: 2010-11-10
• 發明（設計）人: 湯建泉;歐元慶;常國昕;譚波
• 申請（專利權）人: 山東科大中天電子有限公司
• 主分類號: G01B7/02
• 分類號: G01B7/02
• 代理公司: 泰安市泰昌專利事務所 37207
• 代理人: 姚德昌

一、技術領域

本實用新型涉及一種礦用安全設備，尤其是涉及一種礦用頂板位移監測儀。

二、背景技術

我國雖是煤炭大國，但人均占有資源相對貧乏，隨著國民經濟的發展，對煤炭的需求越來越大。而近幾年來安全事故不斷，給國民生產和人民財產造成了損失。煤礦安全事故主要來源之一是對于頂板運動規律的認識及預測預報不準確造成，大部分煤礦對頂板的監測還停留在用機械頂板離層儀檢測頂板離層的階段，采用人工記錄頂板的位移狀況，數據觀測不方便，記錄隨意性大。不能對頂板離層實時觀測、對頂板運動規律進行分板和預測。

三、發明內容

針對以上問題，本實用新型提供一種對煤礦頂板離層狀態進行監測，具有頂板位移狀態的實時顯示、記錄、傳輸、報警功能的礦用頂板位移監測儀。

為達到上述目的，本實用新型采用的技術方案是：

一種頂板位移監測儀，包括殼體，所述的殼體內設有機械部分和電子部分，所述的機械部分包括固定在殼體上的線輪，線輪上設有拉緊復位用卷簧，線輪上固定并纏繞有鋼絲繩，鋼絲繩的另一端繞出殼體并固定連接錨固器；

所述的電子部分包括電源、單片機，與單片機順次連接有轉換電路、信號放大電路以及電位器，電位器通過轉軸連接線輪，單片機連接有信號處理電路、顯示電路，單片機經信號傳輸部分連接上位機；所述的殼體的側面設有顯示板。

上述的頂板位移監測儀，所述的殼體內機械部分與電子部分間設有防水隔板。所述防水隔板將殼體分為上下兩腔，機械部分位于殼體下腔、電子部分位于殼體上腔。

上述的頂板位移監測儀，所述的鋼絲繩為兩根，兩根鋼絲繩的一端固定纏繞在線輪上，另一端繞出殼體后分別固定連接在兩個錨固器上。

上述的頂板位移監測儀，殼體外設有連線器，殼外鋼絲繩經連線器后固定連接錨固器。

錨固器固定在頂板上，當頂板發生位移時錨固器與頂板同步運動，錨固器帶動鋼絲繩運動，鋼絲繩拉動線輪轉動，線輪通過電位器轉軸帶動電位器轉動，從而將機械信號變為電信號，電信號經放大轉換、傳送給控制電路。

由于能通過煤礦用本安型傳輸分站掛接到礦山壓力位移監測系統上，不但能實時監測煤礦頂板的活動狀態，在頂板位移超出設定報警值時發出報警信號，還能通過礦山壓力位移監測系統上傳至地面調度室，結合頂板壓力等信號進行井下環境的實時監測及預警。并以圖形、仿真、文字、報表等多種方式來體現煤礦開采過程中上覆巖層的運動過程，從而對開采區的安全開采進行可視化的分析、決策。

四、附圖說明

圖1為本實用新型連接示意圖；

圖2為殼體剖面結構示意圖；

圖3為電路結構連接示意圖。

五、具體實施方式

下述未述及的相關技術內容均可采用或借鑒現有技術。

如圖1、2所示，一種頂板位移監測儀，包括殼體5，殼體5內設有防水隔板13，所述隔板13將殼體5分為上、下兩腔，其中至少上腔為密封腔且其內設有電子部分，以保證了電子部分的防水要求；殼體下腔設有機械部分，所述的機械部分包括裝在殼體內部的線輪10；線輪10上設有拉緊復位用卷簧9；線輪10、卷簧9通過兩端的固定板11固定在殼體5的底部，所述線輪10上固定并纏繞有兩股鋼絲繩2，鋼絲繩2的另一端繞出殼體5，并通過設于殼體5上端的連線器3固定連接有兩個錨固器1，即一股鋼絲繩連接有一個錨固器。

所述的電子部分包括線路主板8，線路主板上設有電源和單片機，與單片機順次連接有A/D轉換電路、信號放大電路以及電位器7，所述的電位器7位于殼體5上腔且通過轉軸連接線輪10，線輪10轉動時帶動電位器7轉動，將機械運動轉換為電信號，電信號經放大、轉換傳輸給單片機。

此外，與單片機還連接有信號處理電路和顯示電路，單片機經信號傳輸部分連接分站、主站、上位機；顯示電路——顯示板12位于殼體一側；殼體5的左、右端各有一個用于電源的輸入和信號的通訊的航空插頭；電源分別為信號放大電路、A/D轉換電路、信號處理電路、顯示電路、信號傳輸電路、單片機提供電源。此監測儀可實現四位LED顯示和兩個位移點進行監視。

圖3為本實用新型的電路原理框圖，本實用新型可通過煤礦用本安傳輸分站掛接到礦山壓力位移監測系統上，進行實時數據傳輸。

使用時，本實用新型安裝在煤礦井下，先用風鉆在頂板上打孔，用安裝桿將兩錨固器1分別推至鉆孔上端，通過線捆6提供鋼絲繩2，輕拉一下鋼絲繩2確認錨固器1已錨住，通過監測儀上部的兩個連線器3將監測儀線輪10上的兩段鋼絲繩2分別拽出1.5米左右后，與錨固好的兩截鋼絲繩連接，然后將頂桿上部的錨固器1推到鉆孔中預定監測位置，此時的卷簧9應處于受力狀態。通常與頂板錨桿上端處于同一高度，輕拉一下儀表，確認錨固器1已錨固。監測儀通過的錨固器1固定在頂板上，頂板位移使錨固器1與殼體5之間的距離產生變化，距離的變化通過鋼絲繩帶動線輪10及電位器轉動，使電位器的阻值發生變化，變化的信號經放大和A/D轉換后，再經過單片機運算處理后，在數碼管顯示當前頂板兩個基點的位移值，同時對當前位移值進行貯存及上傳。