基于锚杆联动的煤矿巷道支护常态化辅助监测装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了基于锚杆联动的煤矿巷道支护常态化辅助监测装置及系统，涉及煤矿巷道支护技术领域。本发明专利技术中：若干锚杆之间依次连接有拉紧状态的电导拉线，电导拉线包括交错分布在若干锚杆之间的绞线体，电导拉线在尾端锚杆位置处形成封闭回路，电导拉线的回路出线和进线端共同连接在主处理模块上；锚杆的外露杆上配合加固连接有主固定基体，主固定基体的两侧固定对称设置有边侧固定杆。本发明专利技术通过张紧化的电导拉线进行安装时的标准电能信息采集以及后续当电导拉线内回路中的任意锚杆出现异常时进行状态对比、分析判断，通过有针对性的布置电导拉线回路，形成联动式、铺展式的多锚杆点岩土状态监测，实现了对巷道整体的安全性监测。监测。监测。

【技术实现步骤摘要】
基于锚杆联动的煤矿巷道支护常态化辅助监测装置及系统


[0001]本专利技术属于煤矿巷道支护
，特别是涉及基于锚杆联动的煤矿巷道支护常态化辅助监测装置及系统。

技术介绍

[0002]地下开采是我国煤矿开采的主要方式，地下开采需要在井下开掘大量巷道，采用巷道支护来保持巷道畅通和围岩稳定对煤矿建设与生产具有重要意义。对巷道进行支护的基本目的在于缓和及减少围岩的移动，使巷道断面不致过度缩小，同时防止已散离和破坏的围岩冒落。
[0003]而在煤矿巷道的支护结构中，锚杆是当代煤矿当中巷道支护的最基本的组成部分，锚杆将巷道的围岩加固在一起，使围岩自身支护自身。
[0004]但巷道周围的岩土受到一些不稳定因素的影响，巷道围岩发生一定量的偏移，这就容易导致锚杆伴随围岩发生一定量状态、位置变化，虽然有些知识局部的围岩、锚杆发生一定量状态、位置变化，但对巷道的整体支护都会存在较大的安全隐患。
[0005]还有一些锚杆本身在安装时不够稳固，当巷道内或岩土周围存在开采、放炮等因素影响，安装不够稳固的锚杆也会发生少量的偏移，这也会影响当前巷道位置的支护整体安全性能。
[0006]针对上述现象，如何有效精准的对巷道内发生的围岩、锚杆等状态位置变化进行整体化、联动式的监测，成为需要解决的问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供基于锚杆联动的煤矿巷道支护常态化辅助监测装置及系统，通过张紧化的电导拉线进行安装时的标准电能信息采集以及后续当电导拉线内回路中的任意锚杆出现异常时进行状态对比、分析判断，通过有针对性的布置电导拉线回路，形成联动式、铺展式的多锚杆点岩土状态监测，实现了对巷道整体的安全性监测。
[0008]为解决上述技术问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的：本专利技术为基于锚杆联动的煤矿巷道支护常态化辅助监测装置，包括巷道及已经配合安装在巷道壁面内的若干锚杆，巷道内布置有若干通过通信线缆以及低压电线连接的主处理模块，若干锚杆之间依次连接有拉紧状态的电导拉线，电导拉线包括交错分布在若干锚杆之间的绞线体，电导拉线在尾端锚杆位置处形成封闭回路，电导拉线的回路出线和进线端共同连接在主处理模块上；锚杆的外露杆上配合加固连接有主固定基体，主固定基体的两侧固定对称设置有边侧固定杆。
[0009]边侧固定杆上定位加固安装有电阻安装体，电阻安装体内配置有对称分布的进线电阻和出线电阻；两个电阻安装体之间连接有与进线电阻加固相连的中间进线电导线，两个电阻安装体之间连接有与出线电阻加固相连的中间出线电导线。
[0010]电阻安装体内设置有一组对称分布的变阻腔，变阻腔内导向配置有弹力导片；进
线电阻、出线电阻的一侧面裸露于其对应侧的变阻腔内；其中一个弹力导片的一端与进线电阻的一侧面滑动接触，另外一个弹力导片的一端与出线电阻的一侧面滑动接触。
[0011]电阻安装体上连接有绞线进线和绞线出线，绞线进线与进线电阻侧的弹力导片电连接，绞线出线与出线电阻侧的弹力导片电连接，绞线进线和绞线出线在外侧共同交汇在绞线体中。
[0012]作为本专利技术中煤矿巷道支护常态化辅助监测装置的一种优选技术方案：主固定基体上开设有两个中间导线孔，中间进线电导线活动穿过其中一个中间导线孔，中间出线电导线活动穿过另外一个中间导线孔。
[0013]中间进线电导线、中间出线电导线的长度尺寸大于两个电阻安装体调节移动的跨度距离尺寸；中间进线电导线、中间出线电导线的一侧端与电阻安装体之间通过可拆卸电接触结构连接。
[0014]作为本专利技术中煤矿巷道支护常态化辅助监测装置的一种优选技术方案：电阻安装体的中间位置开设有第一安装通槽；边侧固定杆穿插电阻安装体的第一安装通槽；边侧固定杆上设有一段螺纹结构，该螺纹结构上配置有两个用于定位加固电阻安装体的螺母结构。
[0015]作为本专利技术中煤矿巷道支护常态化辅助监测装置的一种优选技术方案：电阻安装体的变阻腔内设置有导向槽；弹力导片的一片板上设置有滑动安装在导向槽内的导向凸起。
[0016]作为本专利技术中煤矿巷道支护常态化辅助监测装置的一种优选技术方案：电阻安装体的进线电阻侧的变阻腔一侧开设有用于活动穿过绞线进线的通孔结构，电阻安装体的出线电阻侧的变阻腔一侧开设有用于活动穿过绞线出线的通孔结构。绞线体在绞线进线和绞线出线的分叉位置处加固配置有卡箍结构；绞线体的绞线进线、绞线出线采用不同的颜色电导线。
[0017]作为本专利技术中煤矿巷道支护常态化辅助监测装置的一种优选技术方案：主固定基体的中间位置开设有主固定孔和后侧卡位槽；主固定基体的后侧卡位槽上安装有后侧安装块；后侧安装块的一侧开设有后侧安装螺纹槽，后侧安装块螺纹连接在锚杆上，锚杆上配置有用于加固连接后侧安装块的锚杆螺母；后侧安装块的另一侧设置有配合插入主固定孔的主固定螺杆；主固定螺杆穿过主固定孔的螺杆上加固安装有前侧加固螺母。
[0018]本专利技术涉及基于锚杆联动的煤矿巷道支护常态化辅助监测装置系统，具体包括以下内容：㈠包括电导拉线的张紧布置：
①
将若干锚杆对应安装在巷道的对应位置处，将后侧安装块螺纹安装在锚杆的露出螺纹杆体上。
[0019]②
将主固定基体配合安装在后侧安装块上，并通过前侧加固螺母进行加固。
[0020]③
根据当前主固定基体与上一个主固定基体之间的方位，通过转动后侧安装块，调整当前主固定基体的角度，使当前主固定基体与上一个主固定基体之间绞线体处于一定程度的拉直状态。
[0021]④
通过锚杆螺母将后侧安装块加固安装在锚杆的露出杆体上，调整其中一侧的电
阻安装体在边侧固定杆上的位置，拉紧当前主固定基体与上一个主固定基体之间绞线体，同时通过螺母将该侧的电阻安装体进行定位加固。
[0022]⑤
重复上述步骤，布置若干锚杆之间的电导拉线。
[0023]㈡包括主处理模块进行的巷道锚杆常态监测：
①
锚杆之间的电导拉线张紧布置完成后，首端位置的锚杆上游侧与主处理模块电回路连接，主处理模块对电导拉线张紧布局完成后的回路电能信息进行首次采集，将该次采集到的电能信息作为该电导拉线回路的标准电能信息。
[0024]②
主处理模块采集完首次的电导拉线回路的标准电能信息后，进入常态化电导拉线回路电能信息监测。
[0025]③
当巷道上电导拉线所张紧连接的任意一锚杆出现振动或偏移时，该位置处的锚杆所连接的电阻安装体同步发生变化，电阻安装体内的弹力导片一定程度上发生振动或移动，电导拉线的回路电能信息发生变化，主处理模块进行暂时振动状态分析和固定位移状态分析。
[0026]其中，在主处理模块判定电导拉线回路上的锚杆发生暂时振动状态，则不进行警报输出；在主处理模块判定电导拉线回路上的锚杆发生固定位移状态，则进行警报输出。
[0027]作为本专利技术中煤矿巷道支护常态化辅助监测装置系统的一种优选技术方案：主处理模块内配置有定位模块，主处理模块检测到电导拉线回路上的锚杆发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于锚杆联动的煤矿巷道支护常态化辅助监测装置，包括巷道及已经配合安装在巷道壁面内的若干锚杆（2），巷道内布置有若干通过通信线缆以及低压电线连接的主处理模块（4），其特征在于：若干锚杆（2）之间依次连接有拉紧状态的电导拉线（3），所述电导拉线（3）包括交错分布在若干锚杆（2）之间的绞线体（8），所述电导拉线（3）在尾端锚杆（2）位置处形成封闭回路，所述电导拉线（3）的回路出线和进线端共同连接在主处理模块（4）上；所述锚杆（2）的外露杆上配合加固连接有主固定基体（5），所述主固定基体（5）的两侧固定对称设置有边侧固定杆（6）；所述边侧固定杆（6）上定位加固安装有电阻安装体（7），电阻安装体（7）内配置有对称分布的进线电阻（702）和出线电阻（703）；两个电阻安装体（7）之间连接有与进线电阻（702）加固相连的中间进线电导线（708），两个电阻安装体（7）之间连接有与出线电阻（703）加固相连的中间出线电导线（709）；所述电阻安装体（7）内设置有一组对称分布的变阻腔（704），变阻腔（704）内导向配置有弹力导片（705）；所述进线电阻（702）、出线电阻（703）的一侧面裸露于其对应侧的变阻腔（704）内；其中一个弹力导片（705）的一端与进线电阻（702）的一侧面滑动接触，另外一个弹力导片（705）的一端与出线电阻（703）的一侧面滑动接触；所述电阻安装体（7）上连接有绞线进线（801）和绞线出线（802），绞线进线（801）与进线电阻（702）侧的弹力导片（705）电连接，所述绞线出线（802）与出线电阻（703）侧的弹力导片（705）电连接，所述绞线进线（801）和绞线出线（802）在外侧共同交汇在绞线体（8）中。2.根据权利要求1所述的基于锚杆联动的煤矿巷道支护常态化辅助监测装置，其特征在于：所述主固定基体（5）上开设有两个中间导线孔（501），所述中间进线电导线（708）活动穿过其中一个中间导线孔（501），所述中间出线电导线（709）活动穿过另外一个中间导线孔（501）；所述中间进线电导线（708）、中间出线电导线（709）的长度尺寸大于两个电阻安装体（7）调节移动的跨度距离尺寸；所述中间进线电导线（708）、中间出线电导线（709）的一侧端与电阻安装体（7）之间通过可拆卸电接触结构连接。3.根据权利要求1所述的基于锚杆联动的煤矿巷道支护常态化辅助监测装置，其特征在于：所述电阻安装体（7）的中间位置开设有第一安装通槽（701）；所述边侧固定杆（6）穿插电阻安装体（7）的第一安装通槽（701）；所述边侧固定杆（6）上设有一段螺纹结构，该螺纹结构上配置有两个用于定位加固电阻安装体（7）的螺母结构。4.根据权利要求1所述的基于锚杆联动的煤矿巷道支护常态化辅助监测装置，其特征在于：所述电阻安装体（7）的变阻腔（704）内设置有导向槽（706）；所述弹力导片（705）的一片板上设置有滑动安装在导向槽（706）内的导向凸起（707）。
5.根据权利要求1所述的基于锚杆联动的煤矿巷道支护常态化辅助监测装置，其特征在于：所述电阻安装体（7）的进线电阻侧的变阻腔（704）一侧开设有用于活动穿过绞线进线（801）的通孔结构，所述电阻安装体（7）的出线电阻（703）侧的变阻腔（704）一侧开设有用于活动穿过绞线出线（802）的通孔结构；所述绞线体（8）在绞线进线（801）和绞线出线（802）的分叉位置处加固配置有卡箍结构；所述绞线体（8）的绞线进线（801）、绞线出线（802）采用不同的颜色电导线。6.根据权利要求1所述的基于锚杆联动的煤矿巷道支护常态化辅助监测装置，其特征在于：所述主固定基体（5）的中间位置开设有主固定孔（502）和后...

【专利技术属性】
技术研发人员：张衡，李铁，柳苏，欧阳振华，易海洋，赵希栋，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：