【技术实现步骤摘要】
一种悬挂式巷道位移观测设备及方法
本专利技术涉及一种悬挂式巷道位移观测设备及方法,属于井下测量
技术介绍
我国的煤炭资源储量丰富,今后50年内煤炭资源仍然是我国的主要能源之一,也是我国经济的重要支柱,在矿井安全生产中,巷道的建设一直是重中之重。因此对巷道的设计要求极高,而巷道的位移观测数据对巷道的设计来说是不可欠缺的技术参数;另外,矿井生产过程中,巷道要受到采动应力和地应力双重影响,巷道围岩发生位移(变形),巷道变形达到极限变形量后,巷道很容易发生坍塌等安全事故;因此巷道围岩位移的观测在矿井安全生产中是十分必要的。传统的巷道位移观测方法是在选定的观测巷道帮部选好测点,然后在帮部对应的同一巷道断面顶部系一根细绳,细绳的下部挂有铅锤,待细绳自然下垂稳定,然后用米尺测量帮部测点距离细线的距离,以此来计算巷道的位移量。很明显,此种观测方法太过繁琐,浪费大量时间进行测量前的准备,人为误差较严重,使巷道位移观测数据不准确,间接导致巷道断面设计不合理,在矿井生产中经常出现扩帮、起底等重复性工作。为了解决上述部分问题,申请 ...
【技术保护点】
1.一种悬挂式巷道位移观测设备,其特征在于,包括观测设备主体、传动系统和测量系统,所述观测设备主体通过固定装置将观测设备主体悬挂固定在巷道顶部的锚杆上;/n所述观测设备主体呈长方体,其外部左右两侧均设置有一长方体凹槽,左右两个长方体凹槽内部分别设置有红外测距传感器A和红外测距传感器B,所述观测设备主体的正下方设置有红外测距传感器C,在传动系统的作用下,观测设备主体能够在水平面内转动,红外测距传感器A和红外测距传感器B均能够相对于观测设备主体上下转动,红外测距传感器C能够相对于观测设备主体前后转动;/n所述测量系统包括所述红外测距传感器A、红外测距传感器B、红外测距传感器C、 ...
【技术特征摘要】
1.一种悬挂式巷道位移观测设备,其特征在于,包括观测设备主体、传动系统和测量系统,所述观测设备主体通过固定装置将观测设备主体悬挂固定在巷道顶部的锚杆上;
所述观测设备主体呈长方体,其外部左右两侧均设置有一长方体凹槽,左右两个长方体凹槽内部分别设置有红外测距传感器A和红外测距传感器B,所述观测设备主体的正下方设置有红外测距传感器C,在传动系统的作用下,观测设备主体能够在水平面内转动,红外测距传感器A和红外测距传感器B均能够相对于观测设备主体上下转动,红外测距传感器C能够相对于观测设备主体前后转动;
所述测量系统包括所述红外测距传感器A、红外测距传感器B、红外测距传感器C、数据传输模块、数据处理模块和数据存储模块,所述数据传输模块、数据处理模块和数据存储模块均位于观测设备主体内部,所述红外测距传感器A、红外测距传感器B和红外测距传感器C均与数据传输模块连接,所述数据传输模块与数据处理模块、数据存储模块均连接,红外测距传感器A、红外测距传感器B和红外测距传感器C测量的信息分别经数据传输模块传递至数据处理模块处理,数据处理模块处理后的数据经数据传输模块传递至数据存储模块。
2.根据权利要求1所述的悬挂式巷道位移观测设备,其特征在于,所述悬挂式巷道位移观测设备还包括采集系统,采集系统包括显示屏和采集仪,所述显示屏位于观测设备主体外部正前方,所述显示屏与数据传输模块连接,用于调出和显示数据存储模块存储的数据,所述显示屏还与采集仪连接,用于接收采集仪发出的红外信号。
3.根据权利要求2所述的悬挂式巷道位移观测设备,其特征在于,所述显示屏上设置有红外输出端和红外接收端,红外输出端和红外接收端均位于显示屏下方,所述采集仪为便携手持式,所述采集仪的头部也设置有红外输出端和红外接收端,分别用于与显示屏的红外接收端和红外输出端进行红外数据传输。
4.根据权利要求1所述的悬挂式巷道位移观测设备,其特征在于,所述传动系统包括主轴电机、电机A、电机B和电机C,所述主轴电机位于观测设备主体内部上方,并通过一主转动轴连接观测设备主体,所述主轴电机与固定装置固定连接,主轴电机经主转动轴带动观测设备主体在水平面内转动;
所述电机A和电机B分别位于观测设备主体内部左右两侧,并分别通过一转动轴连接红外测距传感器A和红外测距传感器B,电机A和电机B分别带动红外测距传感器A和红外测距传感器B相对于观测设备主体上下转动;
所述电机C位于观测设备主体内部下方,并通过一转动轴连接红外测距传感器C,电机C带动红外测距传感器C前后转动;
所述传动系统还包括大容量蓄电池,蓄电池为主轴电机、电机A、电机B和电机C提供动力,所述主轴电机、电机A、电机B和电机C均与数据处理模块连接,数据处理模块可根据需要分别控制主轴电机、电机A、电机B和电机C的转动方向和转动角度,进而控制观测设备主体的转动角度,以及红外测距传感器A、红外测距传感器B和红外测距传感器C的转动角度。
5.根据权利要求1所述的悬挂式巷道位移观测设备,其特征在于,所述固定装置为空心的圆柱体,其内壁带有螺纹,与巷道顶部的锚杆螺纹连接。
6.根据权利要求1所述的悬挂式巷道位移观测设备,其特...
【专利技术属性】
技术研发人员:王俊,沈圳,宁建国,李壮,杨书浩,闫汝瑜,杜明浩,孙国庆,张智,
申请(专利权)人:山东科技大学,
类型:发明
国别省市:山东;37
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