The invention relates to a laser measuring roadway roof separation device and a method for using the same. The device is composed of a separation layer monitoring probe, a controllable hydraulic lifting system and a data processing system. The separation monitoring probe consists of a probe protection shell, optical emission window, receiving optical window, a laser emitting device, photoelectric conversion device, data transmission device; the separation monitoring probe of roof separation region and its form; the controllable hydraulic lifting system consists of hydraulic transmission system and multi section lifting rod lifting system; the controllable hydraulic separation monitoring probe will sent to the borehole; the data processing system to control the position of the probe separation monitoring, data acquisition and data processing. The device can monitor the probe's rotation in the horizontal direction and vertical direction to realize the accurate detection of the roof separation zone and the shape. The invention has simple use method and stable and reliable detection result, and has important significance for the stability control of the anchor net supporting roadway roof.
【技术实现步骤摘要】
一种激光测量巷道顶板离层装置及其使用方法
本专利技术涉及一种巷道顶板离层监测装置及使用方法,具体是一种激光测量巷道顶板离层装置及其使用方法。
技术介绍
在煤矿生产中,顶板离层是巷道顶板事故的主要诱因之一,当巷道顶板离层量超过一定范围,如果不采取二次加固措施,便会发生顶板垮落事故。巷道顶板岩层与岩层之间容易产生离层;巷道围岩存在软弱节理面,当巷道受到拉应力及剪应力,节理面会发生离层。因此,对巷道顶板离层进行监测,以便了解巷道顶板离层发育情况及顶板稳定性,及时采取加固措施,从而有效的防止顶板垮落事故的发生,保障井下人员及财产安全。目前,国内外最常用的顶板离层监测方式是在顶板内安装机械式顶板离层指示仪,通过离层指示仪所反映不同位置上的岩层位移作为离层量,这种测量方式得到的“离层量”不仅包括顶板的岩层间离层以及弱节理离层,还含有煤层开挖后,顶板岩层的弹塑性变形和遇水膨胀变形等,传统的机械式顶板离层指示仪无法精确测量巷道顶板的离层量。常用的钻孔窥视仪可以实现钻孔内部离层的可视化观测,但钻孔窥视仪只能通过肉眼粗略地观测离层形态,且无法观测离层内部的延伸长度,导致技术人员无法准确判断顶板稳定性,给巷道和采掘工程的安全性和可靠性带来很大的影响。
技术实现思路
技术问题:为了克服现有技术中的不足,本专利技术的目的是为了提高巷道顶板离层探测精度,提高离层探测自动化程度,减少人为操作带来的误差,可靠性高,测量精度高,可实现自动探测的一种激光测量巷道顶板离层装置及使用方法。技术方案:为能达到本专利技术的目的,通过如下技术方案实现:一种激光测量巷道顶板离层装置,其特征是:它由离层监测探 ...
【技术保护点】
一种激光测量巷道顶板离层装置,其特征是:由离层监测探头、可控液压升降系统、数据处理系统构成。所述的离层监测探头由探头保护外壳、发射光学窗口、接收光学窗口、激光发射装置、光电转换装置、数据传输装置组成;所述的可控液压升降系统由液压传动系统和多节升降杆组成;所述的数据处理系统包括可控液压升降机位置控制子系统、离层监测探头控制子系统;所述的数据处理系统通过数据传输装置分别与可控液压升降系统、离层监测探头相连,由数据处理系统处理数据并计算出激光的探测距离。
【技术特征摘要】
1.一种激光测量巷道顶板离层装置,其特征是:由离层监测探头、可控液压升降系统、数据处理系统构成。所述的离层监测探头由探头保护外壳、发射光学窗口、接收光学窗口、激光发射装置、光电转换装置、数据传输装置组成;所述的可控液压升降系统由液压传动系统和多节升降杆组成;所述的数据处理系统包括可控液压升降机位置控制子系统、离层监测探头控制子系统;所述的数据处理系统通过数据传输装置分别与可控液压升降系统、离层监测探头相连,由数据处理系统处理数据并计算出激光的探测距离。2.根据权利要求1所述的一种激光测量巷道顶板离层装置,其特征是:所述的离层监测探头下部有旋转结构,所述的离层监测探头可360°旋转,可对钻孔各个方向进行探测。3.根据权利要求1所述的一种激光测量巷道顶板离层装置,其特征是:所述的发射光学窗口及所述的接收光学窗口为高透光率材质,以保护离层监测探头内的电子元器件。4.根据权利要求1所述的一种激光测量巷道顶板离层装置,其特征是:所述的光电转换装置与滤波电路相连接,滤波电路连接信号放大器,将接收到的光波转换为电信号,并进行电信号增益。5.权利要求1所述的一种激光测量巷道顶板离层装置的使用方法,其特征是:包括有钻孔准备、参数设置、离层探测、离层识别及计算,具体步骤如下:(1)钻孔准备:在锚杆支护巷道断面的顶板中部位置处,用液压钻机垂直于顶板钻出一个直径为40mm至50mm、长度为6m的钻孔,清理孔内的泥水与碎石,然后,将可控液压升降杆及其上方的离层监测探头置于钻孔正下方,将可控液压升降系统底座固定于巷道底板,多节升降杆抬升离层监测探头至顶板钻孔初始位置;(2)参数设置:在数据处理系统内置的可控液压升降杆控制子系统中,设置多节升降杆的最大上升距离为6m,即离层监测探头所需探测的最大高度为6m,同时设置可控液压升降系统的每次抬升的距离为1mm;在数据处理系统内置的离层监测探头控制子系统中,离层监测探头每次探测时...
【专利技术属性】
技术研发人员:王旭锋,李复活,文杰,田仲喜,闫笑泷,杨欢,
申请(专利权)人:中国矿业大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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