本发明专利技术公开了一种煤矿巷道顶板形变密集光栅在线监测装置，涉及煤矿巷道监测技术领域。包括顶板支板，顶板支板水平安装于顶板的下侧，顶板支板设置有对称的支撑柱，对称的支撑柱下侧均滑动连接有支撑座，支撑座中间设置有空腔，支撑座通过安装板固接于巷道，左右两侧的支撑柱分别固接有光栅传感器，两侧光栅传感器一个为接收端另一个为发射端，初始两侧的光栅传感器为水平状态，两个伸缩杆之间设置有用于调整支撑位置的平移支撑组件。多组光栅的结构可以形成监测网络。本发明专利技术通过支撑套筒和伸缩杆为顶板应力发生变化的一侧提供部分支撑力，提高了监测装置结构的稳定性，避免顶板支板一侧受到顶板的压力较大，导致一侧支撑柱受力过大损坏巷道坍塌。受力过大损坏巷道坍塌。受力过大损坏巷道坍塌。
【技术实现步骤摘要】
煤矿巷道顶板形变密集光栅在线监测装置
[0001]本专利技术涉及煤矿巷道监测
，尤其涉及一种煤矿巷道顶板形变密集光栅在线监测装置。
技术介绍
[0002]煤是最主要的固体燃料，是一种可燃性有机岩，煤作为不可再生资源，又同时为我国重要的能源来源，经过不断的开采后，煤矿的深度也在不断的增加。巷道顶板的应力变化也随巷道挖掘深度变化的越来越复杂，由于煤矿巷道顶板受到地壳的挤压作用，会发生微小的变化，现有的巷道顶板形变监测装置只能监测顶板的变化，在顶板塌陷的过程中无法提供有效的防护，导致施工人员不能及时撤离。
[0003]经检测，如专利公开号为CN110333017B的专利，公开了一种基于光纤光栅传感器的煤矿巷道顶板应力监测装置，包括顶板支架、光纤光栅传感器、支撑调节机构和卡接机构，所述顶板支架水平均匀连接在顶板的下表面，顶板支架的下方设有支撑调节机构；所述支撑调节机构包括插接杆、插接桩、气压槽、输气软管、滑动板和电动支撑杆；所述插接杆的上端对称设在顶板支架的两端下壁中，插接杆的上端内表面固定安装有光纤光栅传感器，插接杆的下端滑动插接在插接桩的内部气压槽中；本专利技术主要用于解决现有技术中的煤矿巷道顶板应力在线监测装置造价成本过高，且在煤矿巷道将要坍塌时也无法第一时间对将要坍塌的顶板进行紧急处理，大大降低工人们生存率的问题。上述专利只是在施工人员撤离的过程中提供部分支撑力，对顶板进行紧急处理，但是上述专利并不能对顶板应力变化位置进行准确支撑。
技术实现思路
[0004]为了克服上述专利存在的缺点，本专利技术提供了一种煤矿巷道顶板形变密集光栅在线监测装置。
[0005]本专利技术的技术方案为：一种煤矿巷道顶板形变密集光栅在线监测装置，包括有顶板支板，顶板支板水平安装于顶板的下侧，顶板支板设置有对称的支撑柱，对称的支撑柱下侧均滑动连接有支撑座，支撑座设置有空腔，支撑座通过安装板固接于巷道，左右两侧的支撑柱分别固接有光栅传感器，两侧光栅传感器其中一个为接收端另一个为发射端，初始两侧的光栅传感器为水平状态，光栅传感器与远程信号接收器信号连接，前后相邻的支撑座之间通过安装板铰接有支撑套筒，支撑套筒内滑动连接有伸缩杆，前后相邻的支撑座之间连通有第一连接管，第一连接管连通有第二连接管，第二连接管与对侧支撑套筒连通，第二连接管设置于巷道的土层内，支撑座、第一连接管、第二连接管和支撑套内均充满液压油，两个伸缩杆之间设置有平移支撑组件，平移支撑组件用于支撑顶板支板，顶板一侧应力发生变化后，顶板支板一侧受挤压向下移动并挤压同侧支撑柱，使支撑组件向顶板支板受挤压侧同步移动，第一连接管连通有用于调节支撑柱伸缩高度的平衡调节组件，平衡调节组件与远程信号接收器电连接。
[0006]进一步的是，平移支撑组件包括有第一连接块，第一连接块铰接于相邻伸缩杆的顶端，第一连接块滑动连接有第二连接块，第二连接块与相邻伸缩杆铰接，第一连接块和第二连接块之间滑动连接有滑动杆，滑动杆套设有第一弹簧，第一弹簧的两端分别与第一连接块和第二连接块固接。
[0007]进一步的是，平衡调节组件包括有对称的储油腔，对称的储油腔分别与相邻的第一连接管连通，储油腔通过安装座固接于巷道，巷道内固接有对称的电动推杆，电动推杆与远程信号接收器电连接，电动推杆的伸缩端贯穿相邻的储油腔，储油腔内滑动连接有活塞，电动推杆的伸缩端与相邻的活塞固接。
[0008]进一步的是，相邻的支撑柱和支撑座之间通过安装板固接有用于对顶板支板进行支撑的拱形弹片，拱形弹片与巷道内挤压接触。
[0009]进一步的是，拱形弹片等间距设置有用于增加其与巷道内壁摩擦力的通孔，提高拱形弹片形变过程中向上的支撑力。
[0010]进一步的是，还包括有用于监测顶板滑移的侧移监测组件，侧移监测组件设置于顶板支板，侧移监测组件包括有固定套，固定套固接于巷道侧壁，顶板支板固接有固定杆，固定杆滑动连接有滑动块，固定杆环套有第二弹簧，第二弹簧的两端分别固接于固定杆和滑动块，滑动块固接有测定杆，测定杆滑动连接于固定套内。
[0011]进一步的是，测定杆的外表面设置有刻度线，用于对顶板横移进行准确监测。
[0012]进一步的是，还包括有防止碎石掉落的防护组件，防护组件设置于顶板支板的下侧，防护组件包括有对称的拦截网，对称的拦截网分别通过安装板固接于相邻的支撑柱，支撑柱通过安装板固接有与远程信号接收器电连接的双头电机，同侧的支撑柱通过安装板转动连接有转动杆，转动杆与双头电机一侧输出轴固接，转动杆和相邻双头电机另一侧的输出轴分别固接有收卷轮，收卷轮与对侧拦截网之间固接有连接绳。
[0013]进一步的是，拦截网的中部设置有通孔，伸缩杆穿过拦截网的通孔，且拦截网为弹性材质，用于缓冲掉落碎石的冲击力。
[0014]进一步的是，还包括有固接在第二连接块下侧的测距仪，测距仪与远程信号接收器电连接，测距仪用于监测其与巷道底部之间的距离。
[0015]进一步的是，多组光栅的结构可以形成监测网络。
[0016]本专利技术的有益效果如下：1、电动推杆的伸缩端带动活塞移动，右侧第一连接管内部分液压油进入到储油腔内，右侧支撑座空腔内和左侧支撑套筒内液压油减少，右侧的支撑柱缓慢向下移动，使顶板支板处于平衡状态，避免一侧的支撑柱受到挤压力过大断裂，失去对顶板支板的支撑力，导致巷道顶部坍塌造成危险。
[0017]2、支撑套筒和伸缩杆为顶板应力发生变化的一侧提供部分支撑力，提高了本监测装置结构的稳定性，避免顶板支板一侧受到顶板的压力较大，导致一侧的支撑柱受力过大损坏巷道坍塌。
[0018]3、拱形弹片为支撑柱提供缓冲力，避免支撑柱受到的挤压力过大损坏，在拱形弹片形变的过程中，拱形弹片沿巷道内壁向下滑动，拱形弹片的通孔与巷道内壁发生摩擦，减小了支撑柱向下的移动速度，避免支撑柱向下移动过快，导致本监测装置平衡瞬间被打破，失去对顶板的支撑效果。
[0019]4、通过测定杆上标注的刻度，实时监测顶板横向移动的情况，当超过设定值后，紧急通知施工人员撤离，避免巷道发生塌陷。
[0020]5、多组光栅的结构可以形成监测网络，过两侧的拦截网接住巷道顶板掉落的碎石，避免掉落的碎石砸伤施工人员，同时拦截网设置为弹性材质，能对掉落的碎石进行缓冲，避免碎石掉落撞击拦截网造成损坏失去防护作用；在施工人员紧急撤离过程中，若巷道顶板石块向下掉落，拦截网对塌陷的碎石进行拦截，避免在施工人员撤离的过程中被落石砸伤，导致撤离速度降低。
附图说明
[0021]图1为本专利技术的立体结构示意图。
[0022]图2为本专利技术的仰视立体结构示意图。
[0023]图3为本专利技术的侧视立体结构示意图。
[0024]图4为本专利技术平移支撑组件的立体结构示意图。
[0025]图5为本专利技术平衡调节组件的剖视立体结构示意图。
[0026]图6为本专利技术拱形弹片的立体结构示意图。
[0027]图7为本专利技术侧移监测组件的立体结构示意图。
[0028]图8为本专利技术防护组件的立体结构示本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种煤矿巷道顶板形变密集光栅在线监测装置，其特征是，包括有顶板支板（1），顶板支板（1）水平安装于顶板的下侧，顶板支板（1）设置有对称的支撑柱（2），对称的支撑柱（2）下侧均滑动连接有支撑座（3），支撑座（3）设置有空腔，支撑座（3）通过安装板固接于巷道，左右两侧的支撑柱（2）分别固接有光栅传感器（4），两侧光栅传感器（4）两侧光栅传感器其中一个为接收端另一个为发射端初始两侧的光栅传感器（4）为水平状态，光栅传感器（4）与远程信号接收器信号连接，前后相邻的支撑座（3）之间通过安装板铰接有支撑套筒（5），支撑套筒（5）内滑动连接有伸缩杆（501），前后相邻的支撑座（3）之间连通有第一连接管（6），第一连接管（6）连通有第二连接管（7），第二连接管（7）与对侧支撑套筒（5）连通，第二连接管（7）设置于巷道的土层内，支撑座（3）、第一连接管（6）、第二连接管（7）和支撑套内均充满液压油，两个伸缩杆（501）之间设置有平移支撑组件，平移支撑组件用于支撑顶板支板（1），顶板一侧应力发生变化后，顶板支板（1）一侧受挤压向下移动并挤压同侧支撑柱（2），使支撑组件向顶板支板（1）受挤压侧同步移动，第一连接管（6）连通有用于调节支撑柱（2）伸缩高度的平衡调节组件，平衡调节组件与远程信号接收器电连接。2.如权利要求1所述的一种煤矿巷道顶板形变密集光栅在线监测装置，其特征是，平移支撑组件包括有第一连接块（8），第一连接块（8）铰接于相邻伸缩杆（501）的顶端，第一连接块（8）滑动连接有第二连接块（9），第二连接块（9）与相邻伸缩杆（501）铰接，第一连接块（8）和第二连接块（9）之间滑动连接有滑动杆（10），滑动杆（10）套设有第一弹簧（11），第一弹簧（11）的两端分别与第一连接块（8）和第二连接块（9）固接。3.如权利要求1所述的一种煤矿巷道顶板形变密集光栅在线监测装置，其特征是，平衡调节组件包括有对称的储油腔（12），对称的储油腔（12）分别与相邻的第一连接管（6）连通，储油腔（12）通过安装座固接于巷道，巷道内固接有对称的电动推杆（13），电动推杆（13）与远程信号接收器电连接，电动推杆（13）的伸缩端贯穿相邻的储油腔（12），储油腔（12）内滑动连接有活塞（14），电动推杆（13）的伸缩端与相邻的活塞（14）固接。4.如权利要求1所述的一种...
【专利技术属性】
技术研发人员：何明中，
申请(专利权)人：石家庄宜中机电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。