隐蔽工程中点位高程动态测量装置制造方法及图纸

隐蔽工程中点位高程动态测量装置，其中保护固定装置包括保护筒和底部设置的保护套；测量容器包括带有上盖的圆柱筒，圆柱筒内灌注工作液体，测量容器设置在保护筒内；连动平衡机构包括固定在测量容器底部的联动杆，在圆柱筒底部和保护筒底部之间的联动杆上穿设有平衡弹簧；工作液体连通管路为安装于圆柱筒底部的且与液位观测装置的带有数字刻度的玻璃管连通的管路系统；液位观测装置设置在与圆柱筒内的工作液体处于同一标高位置上；气压保持装置包括圆柱筒的上盖上设置的气压口，气压口与保护筒内部连通，保护筒底部设有气压连通管，气压连通管通过气压导流管与液位观测装置处气压连通。本发明专利技术实现了对被测点进行无参照标高点动态测量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种隐蔽工程中点位高程动态测量装置。
技术介绍
目前在进行地下采矿的科学研究过程中，往往需要测量隐蔽工程中某点高程的动态变化情况，以检验工程的控制效果或判定该点的偏离程度。而这些被测点往往掩埋在岩层深部，周围既没有固定标高的参照物，卫星信号及人员也无法到达，使历来研究方法难以实现的盲点。例如，当煤矿在承压水上采煤时，要测量回采工作面后方采空塌陷区内底板中关键层的扰动情况，判断承压水对采面后方底板的影响程度，以前除了只能在实验室进行模拟以外，在现场无法进行实际观测，而对采面后方的出水研究，只能采用理论推导来进行，使得结果误差较大。
技术实现思路
本专利技术提供一种隐蔽工程中点位高程动态测量装置，实现对被测点进行无参照标高点动态测量。为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案隐蔽工程中点位高程动态测量装置，包括装有工作液体的测量容器、连动平衡机构、工作液体连通管路、液位观测装置、气压保持装置、保护固定装置；保护固定装置包括保护筒和底部设置的保护套；测量容器包括带有上盖的圆柱筒，圆柱筒内灌注工作液体，测量容器设置在保护筒内；连动平衡机构包括固定在测量容器底部的联动杆，联动杆插入保护套设置，在圆柱筒底部和保护筒底部之间的联动杆上穿设有平衡弹簧；圆柱筒、保护套安装于岩层一内，其中岩层一为采煤工作面的直接底；联动杆的下端插入岩层二固定设置，其中岩层二为采煤工作面的老底，即关键层岩层；工作液体连通管路为安装于圆柱筒底部的且与液位观测装置的带有数字刻度的玻璃管连通的管路系统；液位观测装置设置在与圆柱筒内的工作液体处于同一标高位置上；气压保持装置包括圆柱筒的上盖上设置的气压口，气压口与保护筒内部连通，保护筒底部设有气压连通管，气压连通管通过气压导流管与液位观测装置处气压连通。所述的保护固定装置还包括设置在保护筒底部的锥形底座，锥形底座的下端与保护套外壁固定连接。所述的工作液体连通管路依次包括与圆柱筒底部连通的液体连通内管、液体连通软管、液体连通外管、液体导流管，液体导流管的末端与带有数字刻度的玻璃管连通。所述的岩层一由较软岩石组成，岩层二由较硬岩层组成。所述的液位观测装置设置在远处观测硐室内。所述的工作液体为液态水或不燃性机油。本专利技术利用液压连通器原理，将安装有保护固定装置及连动平衡机构，且装有液体的测量容器安放在被测点位附近，将连动机构中的联动杆固定在被测点位上，用液体连通管路将液体引至外部能够观测且与测量容器同一标高的位置上，用液位观测装置来观测液面位置的变化，同时用气压保持系统来保证容器内的气压平衡。当测量容器中的联动杆随着被测点做上下运动时，在另一端的液位观测装置可以反映出测量容器中液面位置上下运动的变化轨迹，从而实现对隐蔽工程中不可接触点的动态高程变化测量。本专利技术解决了长期以来在地下深部隐蔽工程中，人们无法直接接触点处无参照物高程动态变化测量的难题，从而为这方面的科学研究提供了一种可行的测量方法。附图说明图1为本专利技术的结构示意图； 图2为本专利技术的工作状态示意图。具体实施例方式实施例如图1、2所示，隐蔽工程中点位高程动态测量装置，包括装有工作液体的测量容器、连动平衡机构、工作液体连通管路、液位观测装置、气压保持装置、保护固定装置；保护固定装置包括保护筒和底部设置的保护套；测量容器包括带有上盖的圆柱筒，圆柱筒内灌注工作液体，测量容器设置在保护筒内；连动平衡机构包括固定在测量容器底部的联动杆，联动杆插入保护套设置，在圆柱筒底部和保护筒底部之间的联动杆上穿设有平衡弹簧；圆柱筒、保护套安装于岩层一内，其中岩层一为采煤工作面的直接底；联动杆的下端插入岩层二固定设置，其中岩层二为采煤工作面的老底，即关键层岩层；工作液体连通管路为安装于圆柱筒底部的且与液位观测装置的带有数字刻度的玻璃管连通的管路系统；液位观测装置设置在与圆柱筒内的工作液体处于同一标高位置上；气压保持装置包括圆柱筒的上盖上设置的气压口，气压口与保护筒内部连通，保护筒底部设有气压连通管，气压连通管通过气压导流管与液位观测装置处气压连通。保护固定装置还包括设置在保护筒底部的锥形底座，锥形底座的下端与保护套外壁固定连接。工作液体连通管路依次包括与圆柱筒底部连通的液体连通内管、液体连通软管、 液压连通外管、液体导流管，液体导流管的末端与带有数字刻度的玻璃管连通。具体实施时，图1为本专利技术的动态测量装置实施方式之一的结构示意图。图2为本专利技术用于测量煤矿采场后方采空塌落区底板下部第二层岩层扰动情况时的工作示意图。 装有工作液体的测量容器是指带有上盖8的圆柱筒10和灌装入其内的工作液体2，圆柱筒 10安装在带有上盖7的保护筒9内。连动平衡机构是指安装于保护筒9底部中间用来抬升圆柱筒10的平衡弹簧3及联接圆柱筒10与被测物体的联动杆16。工作液体连通管路是指安装于圆柱筒10底部的液体连通内管11、安装于保护筒9下部的液体连通外管15、连接液体连通内管11和液体连通外管15的液体连通软管12及延伸于外部一定距离的液体导流管14。液位观测装置13是指安装于液体导流管14开口端、带有数字刻度的玻璃管。气压保持装置中，气压口 1开凿在圆柱筒上盖8上，气压连通管5安装于保护筒9的筒身上，气压连通管5的外端口上安固有气压导流管4。保护固定装置是指焊接于保护筒9底面外部的锥形底座6及联动杆16的保护套17。圆柱筒10、圆柱筒上盖8及保护筒9、保护筒上盖7可由铸铁、钢材、铝材等金属材料制成，为了减轻重量，也可用高强度塑料、纤维合成材料、树脂合成材料等非金属材料制成。工作液体2可是液态水、不燃性机油或其它不可燃、不腐蚀管道及对环境不造成污染的液体合成。液位观测装置可用带有刻度的玻璃管或液位指示仪表代替。液体导流管 14及气压导流管4可用金属管、塑料管、橡胶管或其它合成材料管代替。图2所示为本专利技术用来测量煤矿采场后方采空塌落区底板在承压水作用下向上最大扰动量时的工作示意图。岩层一(图2中标注为I)为采煤工作面的直接底，该层通常由泥岩、沙质泥岩等较软岩石组成。岩层二(图2中标注为II)为采煤工作面的老底(通常所说的关键层岩层)，该层通常由页岩、沙质页岩及砂岩互层组成。岩层一的自身强度较弱， 在采空塌落区内往往自身膨胀，也就是是通常所说的直接底底鼓现象，对研究下部承压水的作用意义不大。而岩层二的自身强度较大，是阻碍下部承压水透水的关键层位，测得该层的扰动情况，可直接判定底板的透水因素及阻水的安全程度。本专利技术在使用前，先在岩层一中挖一个大小适中的空间18，在该空间的底部向岩层二打一直径、深度合适的钻孔19，同时，在钻孔19的底部放置强力粘结剂一环氧树脂药卷20。使用时，将本专利技术装置放在空间18内，联动杆16及保护套17也同时伸入钻孔19 内。由于联动杆16的下端扎破了环氧树脂药卷20，使其快速膨胀固化，结果将联动杆16的下端部与岩层二粘固在一起。测量时将气压导流管4和液体导流管14共同引置在一定距离外的观测硐室21 内，且其开口端与工作液体2的液面保持在同一标高上，同时在液体导流管14的开口端安装上液位观测装置13。工作面采煤过后，其后方采空塌落区内的底板应力得以释放，岩层一将会自身膨胀一定位置，带动整个测量装置的外壳向上移动，但由于与圆柱筒10固定在一起的联动杆 16的下部嵌固在本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．隐蔽工程中点位高程动态测量装置，其特征在于：包括装有工作液体的测量容器、连动平衡机构、工作液体连通管路、液位观测装置、气压保持装置、保护固定装置；保护固定装置包括保护筒和底部设置的保护套；测量容器包括带有上盖的圆柱筒，圆柱筒内灌注工作液体，测量容器设置在保护筒内；连动平衡机构包括固定在测量容器底部的联动杆，联动杆插入保护套设置，在圆柱筒底部和保护筒底部之间的联动杆上穿设有平衡弹簧；圆柱筒、保护套安装于岩层一内，其中岩层一为采煤工作面的直接底；联动杆的下端插入岩层二固定设置，其中岩层二为采煤工作面的老底，即关键层岩层；工作液体连通管路为安装于圆柱筒底部的且与液位观测装置的带有数字刻度的玻璃管连通的管路系统；液位观测装置设置在与圆柱筒内的工作液体处于同一标高位置上；气压保持装置包括圆柱筒的上盖上设置的气压口，气压口与保护筒内部连通，保护筒底部设有气压连通管，气压连通管通过气压导流管与液位观测装置处气压连通。

【技术特征摘要】
1.隐蔽工程中点位高程动态测量装置，其特征在于包括装有工作液体的测量容器、 连动平衡机构、工作液体连通管路、液位观测装置、气压保持装置、保护固定装置；保护固定装置包括保护筒和底部设置的保护套；测量容器包括带有上盖的圆柱筒，圆柱筒内灌注工作液体，测量容器设置在保护筒内；连动平衡机构包括固定在测量容器底部的联动杆，联动杆插入保护套设置，在圆柱筒底部和保护筒底部之间的联动杆上穿设有平衡弹簧；圆柱筒、 保护套安装于岩层一内，其中岩层一为采煤工作面的直接底；联动杆的下端插入岩层二固定设置，其中岩层二为采煤工作面的老底，即关键层岩层；工作液体连通管路为安装于圆柱筒底部的且与液位观测装置的带有数字刻度的玻璃管连通的管路系统；液位观测装置设置在与圆柱筒内的工作液体处于同一标高位置上；气压保持装置包括圆柱筒的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李振峰，高建良，张学博，杨明，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：发明
国别省市：41