可测量矿井巷道支护中锚体预应力的监测装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种可测量矿井巷道支护中锚体预应力的监测装置，包括相互配合的立柱和缸体，立柱顶面的中部设有中心通孔，立柱与缸体之间形成的空腔内装有液体，缸体底部的一侧设有压力应变计，压力应变计与液体相通，用于感应液体所受压力的大小，转换为标准信号，压力应变计的内部设有压力膜片，压力膜片与压力应变计内壁之间设有信号处理器，信号处理器的右侧设有信号输出端。本发明专利技术的有益效果为：结构简单、构思精巧，量测简单可靠，制作方便，具有成本低廉、无损伤、操作快速简单、可进行全面长期监测的优点，通过每个测点的监测数据，可起到对重大面积冒顶事故的提前预警，使作业人员及时撤离作业现场，或采取相应的技术措施，把事故降到最低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种可测量矿井巷道支护中锚体预应力的监测装置。
技术介绍
0002]目前，在煤矿井下开掘巷道以后，为维护巷道围岩的稳定性，使巷道在服务年限 内，保证其有效的使用空间，首先需防止围岩发生过大变形和垮落。通常巷道掘进后一般都 要进行支护。传统的架棚或砌碹支架，是在井巷掘进后作为一种独立的地下结构物，消级被 动地等待地层来压和抵御围岩向井巷里的变形。由于这些支架与围岩之间有一定的空隙， 需要等围岩产生过大的变形或松散后才能充分受力，这样便扩大了井巷周围的松碎范围， 同时也进一步恶化了支架的工作条件。锚杆支护不同于传统支架，它不是消极地承受井巷 周围的压力和阻止破碎岩石的冒落，而是通过锚入围岩内的锚杆，改变围岩的受力状态，充 分发挥围岩自身承载作用，使围岩从荷载变为承载，在巷道周围锚杆和围岩共同作用下，形 成一个完整而稳定的岩石带，用来抵御井巷的地压和围岩的变形，从而保持围岩的完整性 和稳定性。综上所述，锚杆支护已作为煤矿巷道一种积极防御的支护方式，并具有其它支护 无法比拟的优点，如节约坑木和钢材、降低支架成本、掘进断面小、减少通风阻力、使用范围 广，适用性强、施工工艺简单等。但在监测锚杆体内产生的预应力的方法并不完善。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种可测量矿井巷道支护中锚体预应力的监测装置，通过每 个测点的监测数据，可起到对重大面积冒顶事故的提前预警，使作业人员及时撤离作业现 场，或采取相应的技术措施，把事故降到最低。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现一种可测量矿井巷道支护中锚体预应 力的监测装置，包括相互配合的立柱和缸体，立柱顶面的中部设有中心通孔，立柱与缸体之 间形成的空腔内装有液体，该液体可以是液压油、机油或水，比重较大、不易被挥发且压缩 量很小，缸体底部的一侧设有压力应变计，压力应变计与所述液体相通，该压力应变计用于 感应液体所受压力的大小并转换为标准信号，压力应变计的内部设有压力膜片，压力膜片 与压力应变计内壁之间设有信号处理器，信号处理器的右侧设有信号输出端，信号输出端 通过总线与计算机连接。本专利技术的有益效果为结构简单、构思精巧，量测简单可靠，制作方便，具有成本低 廉、无损伤、操作快速简单、可进行全面长期监测的优点，可测量煤矿井下巷道锚网支护中， 锚杆、锚索所受预应力的大小，通过每个测点的监测 数据，可起到对重大面积冒顶事故的提 前预警，使作业人员及时撤离作业现场，或采取相应的技术措施，把事故降到最低。假使冒 顶，也可通过监测的数据知道冒顶面积及范围，可快速地组织抢险等相关措施。附图说明 下面根据附图对本专利技术作进一步详细说明。图1是本专利技术实施例所述的可测量矿井巷道支护中锚体预应力的监测装置的结 构示意图；图2是图1的俯视图；图3是本专利技术实施例所述的可测量矿井巷道支护中锚体预 应力的监测装置的使用状态参考图；图4是本专利技术实施例所述的可测量矿井巷道支护中锚 体预应力的监测装置的使用状态参考图。图中1、立柱；2、缸体；3、中心通孔；4、压力应变计；5、压力膜片；6、信号处理器； 7、信号输出端；8、液体；9、围岩；10、锚杆；11、锚杆固定螺帽；12、挂钩；13、挂钩固定螺帽； 14、连接转框；15、转框手柄。具体实施例方式如图1-2所示，本专利技术实施例所述的一种可测量矿井巷道支护中锚体预应力的监 测装置，包括相互配合的立柱1和缸体2，立柱1顶面的中部设有中心通孔3，立柱1与缸体 2之间形成的空腔内装有液体8，该液体8可以是液压油、机油或水，比重较大、不易被挥发 且压缩量很小，缸体2底部的一侧设有压力应变计4，压力应变计4与液体8相通，用于感应 液体8所受压力的大小，转换为标准信号，压力应变计4的内部设有压力膜片5，压力膜片5 与压力应变计4内壁之间设有信号处理器6，信号处理器6的右侧设有信号输出端7，信号 输出端7通过总线与计算机连接。具体使用时，如图3所示，围岩9底部的锚杆10插入中心通孔3内，锚杆10穿过监 测装置，并通过锚杆固定螺帽U固定，巷道围岩9发生变形和垮落时，巷道锚网支护中的锚 杆10在围岩9中所受到的应力发生变化，围岩9本身的预应力加压于立柱1上，当立柱1与 缸体2受到应力后，迫使液体8受到压力，并将压力传导于压力应变计4 ；压力应变计4是由 压力膜片5，信号处理器6，信号输出端7组成，压力膜片5将液体8所受压力传导于信号处理 器6中，信号处理器6将立柱1所受预应力的大小由压力膜片5感受的信号与立柱1截面积 换算出，换算出预应力的数值并输出标准信号，由信号输出端7输出预应力的数值并可直接 接入监控系统中。根据测点安装的不同位置，所测测点不同的参数，可预测即将冒顶面积和状 况，监测人员及时通知作业人员有序撤离作业区，或取相应的安全技术支护措施。如图4所示，在起重设备中，将监测装置固定于挂钩12的顶部，再设置于连接转框 14内，之后通过挂钩固定螺帽13固定好，将转框手柄15接入起重设备中。起重设备在装物 时，可统计出每次、数次或每天的装载吨位。权利要求一种可测量矿井巷道支护中锚体预应力的监测装置，包括相互配合的立柱(1)和缸体(2)，其特征在于立柱(1)顶面的中部设有中心通孔(3)，立柱(1)与缸体(2)之间形成的空腔内装有液体(8)，缸体(2)底部的一侧设有压力应变计(4)，压力应变计(4)与液体(8)相通，压力应变计(4)的内部设有压力膜片(5)，压力膜片(5)与压力应变计(4)内壁之间设有信号处理器(6)，信号处理器(6)的右侧设有信号输出端(7)，信号输出端(7)通过总线与计算机连接。全文摘要本专利技术涉及一种可测量矿井巷道支护中锚体预应力的监测装置，包括相互配合的立柱和缸体，立柱顶面的中部设有中心通孔，立柱与缸体之间形成的空腔内装有液体，缸体底部的一侧设有压力应变计，压力应变计与液体相通，用于感应液体所受压力的大小，转换为标准信号，压力应变计的内部设有压力膜片，压力膜片与压力应变计内壁之间设有信号处理器，信号处理器的右侧设有信号输出端。本专利技术的有益效果为结构简单、构思精巧，量测简单可靠，制作方便，具有成本低廉、无损伤、操作快速简单、可进行全面长期监测的优点，通过每个测点的监测数据，可起到对重大面积冒顶事故的提前预警，使作业人员及时撤离作业现场，或采取相应的技术措施，把事故降到最低。文档编号G01L1/02GK101832829SQ20101015233公开日2010年9月15日 申请日期2010年4月21日 优先权日2010年4月21日专利技术者张斌, 连清旺 申请人:连清旺;张斌本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可测量矿井巷道支护中锚体预应力的监测装置，包括相互配合的立柱（１）和缸体（２），其特征在于：立柱（１）顶面的中部设有中心通孔（３），立柱（１）与缸体（２）之间形成的空腔内装有液体（８），缸体（２）底部的一侧设有压力应变计（４），压力应变计（４）与液体（８）相通，压力应变计（４）的内部设有压力膜片（５），压力膜片（５）与压力应变计（４）内壁之间设有信号处理器（６），信号处理器（６）的右侧设有信号输出端（７），信号输出端（７）通过总线与计算机连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：连清旺，张斌，
申请(专利权)人：连清旺，张斌，
类型：发明
国别省市：14[中国|山西]