一种采空区顶板多点位移同步测量装置及其测量方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种采空区顶板多点位移同步测量装置及其测量方法，包括壳体、锚爪、钢丝绳、检测顶板沉降的光栅尺位移传感器、若干检测覆岩深部位移的光栅尺位移传感器，无线通信模块和回弹装置；所述检测顶板沉降的光栅尺位移传感器的光栅发射头和标尺光栅分别固定于内筒外壁和保护筒内壁；所述检测覆岩深部位移的光栅尺位移传感器的光栅发射头连接钢丝绳，标尺光栅固定于内筒内壁；所述位移传感器通过无线通信模块向接收主机输出信号。本发明专利技术利用采空区顶板各基点的位移变化同时准确计算顶板表面沉降量和覆岩深部位移，并通过无线传输网络和以太网实现数据传输，无需采空区的复杂环境中埋设传输线路。

Multi point displacement synchronous measuring device for goaf roof and measuring method thereof

The invention discloses a gob roof multi-point displacement synchronous measuring device and method, which comprises a shell, a fluke, wire rope, detection of roof subsidence grating displacement sensor, several test rock deep displacement grating displacement sensor, wireless communication module and rebound device; the detection of roof subsidence grating the grating ruler displacement sensor emission head and the grating ruler are respectively fixed on the external wall of the inner cylinder and the protection of the inner wall of the cylinder; the detection of deep overburden displacement of grating displacement sensor grating emission head is connected with the steel wire rope, the grating ruler is fixed on the inner wall of the inner barrel; the displacement sensor output signal to the receiving host through wireless communication module. The invention uses the displacement change of goaf roof of each point and the accurate calculation of roof surface subsidence and rock deep displacement, and the data transmission is realized by wireless network and Ethernet, embedded without transmission line in complex environment need in goaf.

【技术实现步骤摘要】
一种采空区顶板多点位移同步测量装置及其测量方法
本专利技术涉及煤矿采空区顶板稳定性监测领域，尤其涉及一种充填开采采空区顶板沉降及覆岩深部位移同步测量装置及测量方法。
技术介绍
在煤层开采过程中，由于应力释放或其他采动影响，采空区顶板会产生移动及塌冒，影响安全生产和地层(表)环境；为了防止顶板产生移动及塌冒，目前的办法是，在形成的采空区内用充填体及时充填，达到支撑顶板、减小顶板的垮落和变形、减轻工作面压力、减少覆岩的变形和破坏程度的目的。对采空区顶板和覆岩的运动规律的研究，是充填开采技术发展的关键。目前研究采空区顶板和覆岩的运动规律，需通过现场监测的方法来评价。其中顶板表面位移和覆岩深部位移是两项重要指标。采空区顶板沉降量通常采用顶底板间安装套筒式监测装置测量。如中国专利公开号CN204286286U公开了一种充填体位移监测装置，其工作原理是：固定于采空区顶板的内筒通过尺带与固定于外筒中的检测总成连接，通过尺带的伸缩测得顶板沉降量。该装置仅可测得采空区顶板表面沉降量，并不具备测量覆岩深部位移的功能，测量数据无法全面反映上覆岩层运动规律；同时，该装置需要在充填采空区埋设传输线路，埋设过程本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采空区顶板多点位移同步测量装置，其特征在于，它由采空区顶板沉降测量部分、多套覆岩深部位移测量部分和壳体组成。所述的壳体是一个筒状结构，主要包括用于随采空区顶板沉降移动的内筒和用于保护和支撑内筒的保护筒，保护筒底部固定在底座上，保护筒腔内底部安置有平衡弹簧，平衡弹簧顶部顶在内筒底部，内筒顶部设有端盖，要求平衡弹簧一直处于压缩状态，使内筒始终与顶板接触，随顶板在保护筒内发生同步移动；内筒和保护筒间设有密封圈；所述的顶板沉降量测量部分，是在保护筒腔内壁固定有第一光栅尺位移传感器，第一光栅尺位移传感器用于检测采空区顶板沉降位移；第一光栅尺位移传感器的光栅读数头固定于处在保护筒腔内的那段内筒外壁，第...

【技术特征摘要】
1.一种采空区顶板多点位移同步测量装置，其特征在于，它由采空区顶板沉降测量部分、多套覆岩深部位移测量部分和壳体组成。所述的壳体是一个筒状结构，主要包括用于随采空区顶板沉降移动的内筒和用于保护和支撑内筒的保护筒，保护筒底部固定在底座上，保护筒腔内底部安置有平衡弹簧，平衡弹簧顶部顶在内筒底部，内筒顶部设有端盖，要求平衡弹簧一直处于压缩状态，使内筒始终与顶板接触，随顶板在保护筒内发生同步移动；内筒和保护筒间设有密封圈；所述的顶板沉降量测量部分，是在保护筒腔内壁固定有第一光栅尺位移传感器，第一光栅尺位移传感器用于检测采空区顶板沉降位移；第一光栅尺位移传感器的光栅读数头固定于处在保护筒腔内的那段内筒外壁，第一光栅尺位移传感器的标尺光栅固定于保护筒内壁；第一光栅尺位移传感器底端连接有第一无线通信模块，第一无线通信模块将第一光栅尺位移传感器信号转换为数字量并传输至接收主机；所述的覆岩深部位移量测量部分，是在内筒腔内壁固定有第二光栅尺位移传感器，第二光栅尺位移传感器用于检测覆岩深部位移；第二光栅尺位移传感器的光栅读数头与钢丝绳连接固定，第二光栅尺位移传感器的标尺光栅固定于内筒内壁，随内筒移动与光栅读数头发生相对移动；第二光栅尺位移传感器底端连接有第二无线通信模块；在内筒内壁上固定有钢丝绳回弹装置，回弹装置处于第二无线通信模块下方，回弹装置的钢丝绳向上拉出自由穿过内筒端盖后再连接一个用于确定测量基点的锚爪。2.如权利要求1所述的采空区顶板多点位移同步测量装置，其特征在于，第一和第二无线通信模块将传感器的电信号分析转化为数字量，通过无线传输的方式发送至接收主机。3.如权利要求1所述的采空区顶板多点位移同步测量装置，其特征在于，接...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵同彬，张鹏飞，苏航，李刚，张巍，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：山东,37