[發明專利]一種巖層沉降磁感應監測裝置及其操作方法

有效

• 申請號: 202110253756.7
• 申請日: 2021-03-09
• 公開（公告）號: CN112945188B
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 李文平;陳維池;秦偉;呂振猛;王啟慶;楊玉茹
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: G01C5/00
• 分類號: G01C5/00
• 代理公司: 北京佳信天和知識產權代理事務所(普通合伙) 11939
• 代理人: 楊光

1.一種巖層沉降磁感應監測裝置，其特征在于，包括：

沉降磁環組件(14)，包括錨箍組件、磁感應鐵圈(7-1)以及套設于磁感應鐵圈(7-1)外的磁環套(7-2)；所述錨箍組件設于磁環套(7-2)的外圓周，具有收縮狀態和展開狀態，收縮狀態下的錨箍組件能夠在監測孔內移動，展開狀態下的錨箍組件與監測孔孔壁在豎直方向上至少有兩個高度的支撐點；

安裝導管(15)，安裝導管(15)的兩端分別與鉆桿(16)和磁環套(7-2)連接，通過鉆桿(16)配合安裝導管(15)使錨箍組件處于收縮狀態和展開狀態，以實現沉降磁環組件(14)的安裝與回收；

所述錨箍組件包括長壁錨爪(14-1)和箍片(14-2)；

所述長壁錨爪(14-1)的第一端通過一軸連接于磁環套(7-2)的外圓周，第二端為爪端，用于嵌入監測孔孔壁；

所述箍片(14-2)的下端固定在磁環套(7-2)上，上端具有呈喇叭口狀的翻折端，翻折端通過連接線(14-5)與長壁錨爪(14-1)的爪端連接；

所述箍片(14-2)的外側具有供長壁錨爪(14-1)繞軸轉動的轉動空間，所述轉動空間內設有彈性體(14-3)；

所述安裝導管(15)上設有回收套口(15-2)，回收套口(15-2)的下端為開口結構，回收套口(15-2)的內壁形成錨箍組件的收納空間；

所述箍片(14-2)的翻折端能夠在鉆桿(16)的旋轉操作下，收縮進回收套口(15-2)的收納空間。

2.根據權利要求1所述的巖層沉降磁感應監測裝置，其特征在于，所述箍片(14-2)與長壁錨爪(14-1)成組設置，所述箍片(14-2)的數量至少為2個，且對稱設置在磁環套(7-2)的上端外圓周上。

3.根據權利要求2所述的巖層沉降磁感應監測裝置，其特征在于，所述彈性體(14-3)為彈性橡膠圈，彈性橡膠圈至少部分套設在磁環套(7-2)上；或者，

所述彈性體(14-3)為限位彈簧，限位彈簧的第一端連接在長壁錨爪(14-1)上，第二端連接在磁環套(7-2)的上部外圓周，或者，第二端連接在箍片(14-2)的下部。

4.根據權利要求1所述的巖層沉降磁感應監測裝置，其特征在于，所述回收套口(15-2)的內壁為光滑凹形曲面，回收套口(15-2)固定設于安裝導管(15)的外周壁上，且與安裝導管(15)同軸設置。

5.根據權利要求4所述的巖層沉降磁感應監測裝置，其特征在于，所述安裝導管(15)包括第一段和第二段，第一段的直徑小于第二段的直徑，第一段與鉆桿(16)連接，回收套口(15-2)設于第一段的外周壁上；

所述第二段設有螺紋卡齒(15-3)，磁環套(7-2)的內壁設有螺紋卡槽(14-6)，螺紋卡齒(15-3)與螺紋卡槽(14-6)相適配。

6.一種基于權利要求1-5任一項所述的巖層沉降磁感應監測裝置的操作方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一：將錨箍組件通過安裝導管(15)安裝在鉆桿(16)上，利用鉆桿(16)將收縮狀態的沉降磁環組件(14)在監測孔內下放至預設深度位置；

步驟二：降落鉆桿(16)將收縮狀態的錨箍組件置于預設深度位置后，提升鉆桿(16)，帶動安裝導管(15)向上運動使錨箍組件展開，長壁錨爪(14-1)嵌入巖石孔壁；

步驟三：反轉鉆桿(16)使安裝導管(15)與沉降磁環組件(14)的分離，重復上述步驟進行下一設計深度處的沉降磁環組件(14)的安裝，直至完成所有設計深度處的沉降磁環組件的安裝。

7.一種覆巖采動離層動態發育監測方法，其特征在于，利用權利要求1-5任一項所述的巖層沉降磁感應監測裝置對離層動態發育進行監測。