[发明专利]外口自由式收敛仪及其测量方法

权利要求书

1.一种外口自由式收敛仪，包括经树脂锚固剂（4）锚固在钻孔（5）内的深部锚固基杆（1）、与深部锚固基杆（1）相连的多节中部连接杆（2），其特征在于：所述的钻孔（5）孔口处设有固定中部连接杆（2）的楔形导向指示盘（6），中部连接杆（2）的外端连有至少一根外口自由杆（3）；所述的深部锚固基杆（1）、多节中部连接杆（2）每节长度为1000mm~3000mm，外口自由杆（3）每节长度为100mm；所述的深部锚固基杆（1）、多节中部连接杆（2）及外口自由杆（3）的后部均设有续接螺纹孔（8）；中部连接杆（2）、外口自由杆（3）的前部均设有与接螺纹孔（8）相匹配的螺纹联接头（9）。

2.根据权利要求1所述的外口自由式收敛仪，其特征在于：所述的外口自由杆（3）表面标有刻度（7）。

3.根据权利要求1所述的外口自由式收敛仪，其特征在于：所述的楔形导向指示盘（6）长度为100mm~200mm，楔形导向指示盘（6）的楔形最大半径比钻孔（5）的孔径大5~8mm，楔形角为5～10°。

4.一种根据权利要求1所述外口自由式收敛仪的测量方法，其特征在于：

a．在待观测巷道内垂直于围岩表面分别向顶板和两帮的中部各施工一个深度不小于10m的钻孔，通过钻孔窥视确定巷道周围岩体裂隙发育深度和相对稳定区域深度，相对稳定区域深度为8~10m；

b．紧跟掘进工作面在巷道顶板和两帮各施工一个或多个长度不小于相对稳定区域深度的钻孔作为一个测站；

c．将长度不小于1000mm的树脂锚固剂（4）放入钻孔（5）内，然后将深部锚固基杆（1）、多节中部连接杆（2）依次连接紧固后送入钻孔（5）内，外口自由杆（3）连接在孔口处，深部锚固基杆（1）与多节中部连接杆（2）的连接长度之和比钻孔深度小10mm~50mm，各个连接杆连接完毕后进行搅拌锚固；

d．将楔形导向指示盘（6）穿过外口自由杆（3），楔入钻孔（5）的孔口内，与岩面紧贴，此时楔形导向指示盘（6）外缘所指示的外口自由杆（3）表面刻度（7）的读数记录为初始值；

当巷道围岩在变形扩容过程中，不断将楔形指示盘（6）向外口自由杆（3）的末端推移，使外口自由杆（3）向孔内位移，根据观测的需要定时记录外口自由杆（3）表面刻度（7）的读数，每记录两次的读数之差即为围岩的变形速度；

当外口自由杆（3）向孔内位移至外露段距离为10~20mm时，续接下一根外口自由杆（3），保证外口自由杆（3）一直有外露在钻孔（5）外的长度；

e．连续3~5天巷道围岩的变形速度低于1mm/d时，观测结束，外口自由杆（3）的表面刻度（7）的读数为最终读数，最终读数与初始读数的差值即为观测期间的巷道表面的收敛量；

f．间隔10m~20m距离，重复步骤b~ e，布置下一个测站；根据测量需要，布置多个测站，即可得到多个位置的围岩变形特征。