[發明專利]一種巖層運動在線監測裝置及其監測方法

有效

• 申請號: 201310273054.0
• 申請日: 2013-07-02
• 公開（公告）號: CN103335631A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發明（設計）人: 張保良;郭惟嘉;張新國;陳軍濤;李楊楊;陳紹杰;常西坤;劉音;江興元;趙鐵鵬;江寧;白繼文;張士川;張浩強;張海云
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: G01C5/00
• 分類號: G01C5/00
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 王連君

技術領域

本發明屬于煤礦、金屬礦山監測設備領域，具體涉及一種對礦產資源開挖后其上覆各個巖層運動下沉進行監測的在線監測裝置。

背景技術

資源的回采引起上覆巖層向下運動，并造成地表下沉，研究礦產資源開挖過程中其上覆巖層下沉規律對今后其它相似條件下資源的回采具有重要的意義。

現有技術中主要利用GPS-RTK聯合水準儀測量和地表沉陷預計軟件計算獲得地表下沉、變形值，但是這些方法無法得知巖層每時每刻的運動情況，如下沉速度、下沉時間、斷裂時間等。因此，研究一種巖層運動在線監測裝置可為現場資源的回采提供正確的理論指導。

發明內容

為了解決上述現有技術中存在的問題，本發明提出了一種巖層運動在線監測裝置，該監測裝置通過數據采集、數據成圖實現對各個巖層下沉的實時監測。

本發明的任務之一是提供一種巖層運動在線監測裝置，其技術方案包括：

一種巖層運動在線監測裝置，包括主控制器、若干個監測單元和計算機，所述主控制器內設有單片機，所述單片機的一端經信號線與計算機連接，所述單片機的另一端與若干個監測單元連接，每個監測單元包括數據傳輸器、可伸縮油壓器和膨脹圈，膨脹圈經鋼絲繩與可伸縮油壓器連接，所述數據傳輸器設有若干個信號輸入端和一個信號輸出端，每個信號輸入端經信號線連接至可伸縮油壓器進行數據采集，采集到的數據經信號輸出端傳輸至單片機，所述膨脹圈中部為空，其外圈通過錨固劑固定在鉆孔的內壁。

進一步的，上述的可伸縮油壓器包括桿體和套置于桿體外圍的筒體，筒體遠離桿體的一端設置有應變片，應變片經出口端連接的信號線與數據傳輸器的信號輸入端連接；筒體的兩個端部固定在地樁上。

進一步的，上述的筒體兩端的正下方位置均打有地樁，筒體靠近桿體的一端設置有螺栓，筒體經螺栓固定在地樁上，筒體遠離桿體的一端設置有卡絲，筒體經卡絲固定在地樁上，在筒體的尾部還設有底盤，底盤的寬度大于所述筒體寬度，底盤垂直向下與所述地樁緊密貼合。

本發明的任務之二是提供上述巖層運動在線監測裝置的監測方法，其包括以下步驟：

根據巖心柱狀圖及采礦地質條件選取測量點，并在測量點打取鉆孔的步驟；

利用錨固劑將帶有編號的膨脹圈通過鋼絲繩自下而上固定在相應巖層上的步驟；

將鋼絲繩連接至桿體的端部，并完成對可伸縮油壓器的固定步驟；

應變片通過信號線連接至相對應的各個信號輸入端的步驟；

信號輸出端經信號線連接至單片機，單片機連接至計算機，將應變片進行清零的步驟。

本發明所帶來的有益技術效果：

本發明提出了一種巖層運動在線監測裝置及其監測方法，首先由監測單元將數據傳給數據傳輸器，然后數據傳輸器經輸出端將數據傳至單片機，通過單片機對其編程然后連接至計算機進行數據處理，該監測裝置通過數據采集、數據傳輸、數據處理實現了對各個巖層下沉的實時監測；可伸縮油壓器包括桿體和套置在桿體外圍的筒體，可以根據巖層下沉而帶動桿體的伸長，實現對各個巖層的監測，本發明可以直觀表現覆巖運動變形，對巖層控制研究具有一定的指導意義。

附圖說明

下面結合附圖與具體實施方式對本發明做進一步詳細的說明：

圖1為本發明巖層運動在線監測裝置其監測方法的結構示意圖；

圖2為本發明巖層運動在線監測裝置中可伸縮油壓器的結構示意圖；

圖中，1、主控制器，2、數據傳輸器，21、信號輸入端，22、信號輸出端，3、可伸縮油壓器，31、桿體，32、筒體、33、應變片，34、螺栓，35、卡絲，4、膨脹圈，5、地樁，6、底盤。

具體實施方式

本發明提出了一種巖層運動在線監測裝置及其監測方法，為了使本發明的目的、技術方案以及優點更清楚、明確，以下將結合具體實施例，對本發明進一步詳細說明。

結合圖1、圖2所示，本發明，一種巖層運動在線監測裝置，包括主控制器1、若干個監測單元和計算機（圖中未示出），主控制器1內設有單片機，單片機根據事先設置好的程序，對數據進行簡單處理，單片機的一端經信號線與計算機連接，另一端與若干個監測單元連接；