[實用新型]一種巷道圍巖變形超聲波實時監測警報裝置

有效

• 申請號: 201920449952.X
• 申請日: 2019-04-04
• 公開（公告）號: CN209761500U
• 公開（公告）日: 2019-12-10
• 發明（設計）人: 楊佳楠;李青鋒;鄧弘哲;彭躍金
• 申請（專利權）人: 湖南科技大學
• 主分類號: E21F17/18
• 分類號: E21F17/18;E21D21/00;E21F17/02
• 代理公司: 43108 湘潭市匯智專利事務所(普通合伙)
• 代理人: 顏昌偉

本實用新型公開了一種巷道圍巖變形超聲波實時監測警報裝置，它包括錨桿、托盤、第一螺母、外螺紋套管、第一固定螺母、第二固定螺母、支撐架、舵機、銷釘、超聲波傳感器探頭、數據處理器；錨桿為設在巷道中任意點的錨桿，錨桿尾部用外螺紋套管緊固，在錨桿尾部頂端用第一螺母固定托盤，錨桿尾部底端通過上、下兩個支撐架上的第一固定螺母和第二固定螺母固定支撐架，支撐架中央放置數據處理器，支撐架的另一端用銷釘固定舵機，舵機上設有超聲波傳感器探頭，超聲波傳感器探頭與數據處理器相連。本實用新型結構簡單、操作方便，能夠實現對巷道圍巖變形監測的自動化和智能預警，預防因圍巖不穩定而造成的頂板垮落等災害的發生。

技術領域

本實用新型涉及一種巷道圍巖變形監測裝置，尤其是一種巷道圍巖變形超聲波實時監測警報裝置。

背景技術

在地下巷道掘進完成后，由于圍巖內部應力、礦山壓力、采動應力等因素會使巷道圍巖不同位置發生不同程度的變形，當變形超過穩定范圍后便會造成坍塌等威脅生命安全的事故，因此對于巷道變形的實時監測顯得尤為重要。目前，已有多種測量裝置及方法得到了廣泛應用，但由于測量過程中主要是人工手動測量的方法，人工手動測量不僅會對測量裝置產生一定的臨時干擾，而且會因為儀器條件、觀測者的自身條件等存在一定誤差，從而不能真實的反映巷道圍巖的變形情況。中國專利文獻申請號為201610976614.2、名稱為“一種全巷全過程全斷面表面變形監測裝置及方法”的資料公開了一種全巷全過程全斷面表面變形監測裝置及方法，其測試裝置較為復雜，安裝、拆卸過程較繁瑣。

實用新型內容

為了解決現有技術存在的上述技術問題，本實用新型提供一種結構簡單、操作方便、能夠自動測量的礦用巷道圍巖變形超聲波實時監測警報裝置。

本實用新型解決上述技術問題的技術方案是：一種巷道圍巖變形超聲波實時監測警報裝置，包括錨桿、托盤、第一螺母、外螺紋套管、第一固定螺母、第二固定螺母、支撐架、舵機、銷釘、超聲波傳感器探頭、數據處理器；錨桿為設在巷道中任意點的錨桿，錨桿尾部用外螺紋套管緊固，在錨桿尾部頂端用第一螺母固定托盤，錨桿尾部底端通過上、下兩個支撐架上的第一固定螺母和第二固定螺母固定支撐架，支撐架中央放置數據處理器，支撐架的另一端用銷釘固定舵機，舵機上設有超聲波傳感器探頭，超聲波傳感器探頭與數據處理器相連。

本實用新型的技術效果在于：本測量裝置結構簡單、操作方便，能夠實現對巷道圍巖變形監測的自動化和智能預警，在一定程度上減少煤礦對于巷道的人力投資，同時可以觀測圍巖變形，進一步確定巷道穩定性，預防因圍巖不穩定而造成的頂板垮落等災害的發生。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖。

圖中：1、巷道；2、直接頂；3、基本頂；4、錨桿；5、托盤；6、螺母；7、外螺紋套管；8、固定螺母1；9、固定螺母2；10、支撐架；11、舵機；12、銷釘；13、超聲波傳感器探頭；14、數據處理器。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對實用新型發作進一步的說明。

如圖1所示，本實用新型包括錨桿4、托盤5、螺母6、外螺紋套管7、固定螺母8、1固定螺母9、支撐架10、舵機11、銷釘12、超聲波傳感器探頭13、數據處理器14；錨桿4為設在巷道1中任意點的錨桿，錨桿4尾部用外螺紋套管7緊固，在錨桿7尾部頂端用螺母6固定托盤，錨桿4尾部底端通過上、下兩個支撐架固定螺母（8、9）固定支撐架10，支撐架10中央放置數據處理器14，支撐架10的另一端用銷釘12固定舵機11，舵機11上設有超聲波傳感器探頭13，超聲波傳感器探頭13與數據處理器14相連。

本實用新型的工作原理如下：使用時，利用舵機11帶動超聲波傳感器探頭13旋轉，當舵機11旋轉角度達到時，舵機11上的超聲波傳感器探頭13則進行距離測量, 測量巷道圍巖與超聲波傳感器探頭13之間的距離。隨著舵機11的旋轉，超聲波傳感器探頭13進行一次測量，舵機11旋轉一個周期后再次進行下一周期旋轉，超聲波傳感器探頭13則繼續進行距離測量。測量的同時超聲波傳感器探頭13將所測得的距離數據傳輸到數據處理器14，數據處理器14將該周期數據與上一周期的數據進行對比，如果超出設定的預警值，則數據處理器會發生警報，否則繼續下一周期測量。本實用新型通過距離測量得到中心點的改變規律，并得到巷道斷面輪廓的面積，進而得到巷道圍巖變形隨測量周期的變化率，從而確定巷道圍巖穩定性。本實用新型能夠實現對巷道圍巖變形監測的自動化和智能預警，在一定程度上減少煤礦對于巷道的人力投資，同時可以觀測圍巖變形，進一步確定巷道穩定性，預防因圍巖不穩定而造成的頂板垮落等災害的發生。