一种投放式钻孔形态监测仪制造技术

本实用新型专利技术公开了一种投放式钻孔形态监测仪，包括导向固定管，监测杆，姿态传感器，可充电电源及开关。导向固定管是带有一组导轨凹槽的PVC管，监测杆包括仪器外壳，导向轮，提升绳，姿态传感器集成高精度三轴陀螺仪和三轴欧拉角测量并自动存储数据，可充电电源采用外置充电口，同时，充电口也是数据传输接口，开关采用圆形按键式开关。本实用新型专利技术的目的在于克服现有测斜仪器只能单一定性或单一定量地完成边坡体稳定性评价的缺点，提供一种即定性又定量完成边坡稳定评价的监测装置，在完成边坡位移严格量化的基础上又能展现由边坡体位移变化引起的钻孔整体形态变化。

【技术实现步骤摘要】
一种投放式钻孔形态监测仪
本技术涉及露天矿边坡稳定性监测研究
，提出了一种投放式钻孔形态监测仪。
技术介绍
随着浅部矿产资源的开发利用，深凹露天矿成为我国露天矿山的发展趋势，露天开采过程中随着边坡高度的增加和边坡角度的加陡，一方面可以尽可能多的采出矿产资源，另一方面也不断增加露天边坡体失稳滑塌的风险。露天矿山一旦发生边坡滑塌事故，将会给矿山造成无法挽回的重大经济损失，严重时也会导致工作人员的伤亡，而边坡监测是保证露天矿山边坡稳定，探究边坡滑移机理的重要手段。对露天开采边坡岩体内部位移大小及变化规律的监测是判断采矿生产过程中边坡体稳定性能否满足安全生产的指标之一。由于边坡岩体移动变形的复杂性，不仅有垂直于边坡体方向的位移也有与边坡体呈一定角度的位移，而边坡岩体位移的监测主要通过向边坡岩体打钻孔，由钻孔的位移变形量反映岩土体与边坡体的稳定性状况。已有的钻孔监测设备形成了钻孔位移监测与钻孔变形监测两类监测仪器种类，位移监测类型中的代表是测斜仪，变形监测类型中的代表是钻孔窥视仪，测斜仪的测量数据是钻孔的斜度，通过斜度的变化定量地判断边坡的稳定性，钻孔窥视仪采用窥视探头观察孔壁的变形，定性地得出稳定性评价。虽然以上两种方法应用广泛，但只是单一定性或单一定量地完成稳定性评价，所以本专利基于此提出了即定性又定量的分析类型与方法：一种投放式钻孔形态数据监测仪，对原有边坡岩土体稳定性监测类型进行升华。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有测斜仪器只能单一定性或单一定量地完成边坡体稳定性评价的缺点，提供一种即定性又定量完成边坡稳定评价的监测装置，在完成边坡位移严格量化的基础上又能展现由边坡体位移变化引起的钻孔整体形态变化。为了实现上述目的，本技术所采用的技术方案是：一种投放式钻孔形态监测仪，包括导向固定管，监测杆，姿态传感器，可充电电源及开关，所述监测杆为监测仪外壳装置，包括导向轮与提升绳，实现监测仪上下滑动与保护内部零件的作用。所述导向固定管是带有一组导轨凹槽的PVC管，所述PVC管由管体和端头两部分组成，各PVC管间通过嵌套螺母连接以满足不同监测深度与便于运输安装的需求。所述监测杆包括仪器外壳，导向轮，提升绳。所述仪器外壳为一中空金属杆件并两端密封，防止水与灰尘进入仪器内部；所述导向轮焊接于仪器外壳上，上下各一对，实际使用时导向轮与导轨凹槽对应配合，保证仪器在监测过程中不随意偏转；所述提升绳为尼龙材质，与仪器通过挂钩连接，仪器在重力作用下沿钻孔下降，在下降过程中监测钻孔数据，测量完毕后通过监测员牵引提升绳将仪器从钻孔底提升至地面并导出数据。所述姿态传感器与可充电电源利用小螺母固定于监测杆内，姿态传感器集成高精度三轴陀螺仪和三轴欧拉角测量，一次测量完毕之后自动存储测量数据，待测量工作完成统一导出数据并导入至匹配的上位机程序，实现数据的处理与钻孔形态成像。所述可充电电源为锂电池供电，采用外置充电口，充电口凹入仪器外壳，在监测过程中充电口由胶圈与螺母密封凹口，防止水与灰尘进入充电口，同时，充电口也是数据传输接口；开关采用圆形按键式开关，并套橡胶帽防水。本技术的有益效果：1、本技术可开展钻孔全角度不同方向变形的测量，能够清晰地表现出因位移引发的钻孔形态改变；2、本技术增设了存储数据功能，能够减轻测量人员的劳动强度，缩短监测时间，有利于提高数据准确性；3、本技术设计各装置部件易于制作，结构简单，操作方便。附图说明图1是本技术的结构示意图；图2是本技术的导向固定管俯视图；图中：1—提升绳；2—导向轮；3—可充电电源；4—导轨凹槽；5—姿态传感器；6—仪器外壳；7—导向固定管。具体实施方式下面结合附图，进一步详细说明本专利的具体实施方式。如图1和图2所示，一种投放式钻孔形态监测仪，包括导向固定管，监测杆，姿态传感器及可充电电源。导向固定管7是带有一组导轨凹槽4的PVC管，该PVC管由管体和端头两部分组成，管的直径与钻孔直径相匹配，各PVC管间通过嵌套螺母连接，在PVC管下放入钻孔过程中逐节连接，可满足不同监测深度的需求。所述监测杆包括提升绳1，导向轮2，仪器外壳6，所述仪器外壳6为中空的金属长圆柱形设计，上下两端均密封，杜绝了外界水分、灰尘等污染内部精密传感器等零件；所述提升绳1采用尼龙材质，与仪器外壳上端利用挂钩与环扣搭接，挂钩与提升绳连接，具有弹性闭口设置，环扣焊接于仪器外壳上端；所述导向轮2焊接于仪器外壳上下两端各一对，两对导向轮在同一平面内。测量钻孔数据时将导向轮2放入导轨凹槽4中，打开开关，监测员掌握提升绳1，使监测杆在自重作用下沿钻孔匀速下降，提升绳的长度依钻孔深度而定，监测杆到达钻孔底后使其停留5s以后监测员再进行提升监测杆的操作，而后监测仪器存储的数据为提升过程中的数据，下降与提升的数据选取其中一种导出即可，停留5s时间的目的是监测数据有一段静止数据，导出数据时能够作为区分下降与提升数据的标志。所述姿态传感器5集成高精度三轴陀螺仪和三轴欧拉角测量功能，该姿态传感器可以利用匹配的上位机程序调整每秒存储的测量数据组数，一般采用每秒返回存储10组数据即可满足高精度测量的要求。测量完毕之后自动存储该钻孔测得得全部数据，待全部测量工作完成后统一导出数据并导入至上位机程序，实现数据的处理与钻孔形态成像，进行定量与定性的分析工作。所述可充电电源3为锂电池，采用外置充电口，在可充电电源背后，充电口采用凹陷设计，凹口内壁刻有螺纹，在监测过程中充电口由胶圈与螺母密封凹口，防止水与灰尘进入充电口，充电时卸下螺母，同时，充电口也是数据传输接口；开关位于充电口同一侧，采用圆形按键式开关，并套橡胶帽防水。以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不以本技术为限制，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进，如增加或减少导向轮数量、调整充电口与开关位置、改变提升绳类型与连接方式等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种投放式钻孔形态监测仪，其特征在于：包括导向固定管，监测杆，姿态传感器，可充电电源及开关，姿态传感器与可充电电源采用小螺母固定于监测杆内部。/n

【技术特征摘要】
1.一种投放式钻孔形态监测仪，其特征在于：包括导向固定管，监测杆，姿态传感器，可充电电源及开关，姿态传感器与可充电电源采用小螺母固定于监测杆内部。


2.根据权利要求1所述的一种投放式钻孔形态监测仪，其特征在于：所述监测杆包括导向轮与提升绳，导向轮焊接于监测杆上下两端的侧面，导向轮与导向固定管导轨凹槽相匹配，提升绳与监测杆上部采用挂钩与环扣连接。

【专利技术属性】
技术研发人员：徐国俊，王毅，李成业，董泽芳，韩鹏，张玮伦，
申请(专利权)人：山西煤炭进出口集团河曲旧县露天煤业有限公司，
类型：新型
国别省市：山西;14