[实用新型]一种CMS探测仪的测量辅助系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及采矿领域中测量仪器的辅助系统，特别涉及一种CMS探测仪的测量辅助系统。 

背景技术

空场采矿法、分段充填采矿法、阶段充填采矿法是广泛应用的采矿方法，采用该类采矿方法时要求矿山必须准确掌握已回采空区的三维形态，以确保该采场矿量正常回收并开展下一步充填设计、相邻采场采矿作业、以及区域稳定性分析等；部分矿山存在大量溶洞区，掌握其内部形态以便采取相应处理措施对实现矿山安全高效化开采尤为重要，但由于空区围岩稳定性差，严禁人员进入空区。 

空区激光探测系统(Cavity Monitoring System，简称CMS)因其能准确测定井下危险采空区及其它硐室空间的三维形态而被广泛应用于国外金属地下矿山，已经成为探测地下采场和空区的主要手段之一。 

CMS探测系统由主机系统和测量辅助系统——测量基线系统、支架系统构成。在测量基线系统中，将觇标通过2个铆钉（25）固定在卡套于横杆的梯形架（21）上，为系统提供测点；支架系统中主要包括前立杆（6），后立杆（3）和横杆（1），实际测量步骤如下：安装前立杆（6），后立杆（3），将两立杆两端牢固固定在巷道顶、底板之间，并把托盘（5）和压套（2）分别安装在前立杆和后立杆上，2节横杆（1）连接放在托盘（5）上将压套（2）压紧，后将CMS仪器探头（8）固定在横杆（1）上，边连接横杆边向前移动，将CMS仪器探头（8）送入采空区，对采场顶板（7）和侧壁进行实测。参见附图1。 

CMS探测系统具有数据采集效率高、采空区形状测量准确、采集点分布规律利于后期处理等优点，但是测量装置组装过程费时费力，主要有如下几方面的不足： 

（1）      在测量基线系统中，觇标标牌通过2个铆钉（25）固定在卡套于横杆的梯形架（21）上，无法自由旋转，全站仪只能架设到标牌正后方。井下狭小的活动空间使全站仪架设位置受限，有时甚至导致部分区域无法测量；同时测量时由于所需空间大，也容易影响周围车辆过往，对正常生产造成影响，见附图6。

（2）      前后立杆每根高度均只有4.5m，其自带的卡尺升降器属于刚性升降系统，尺距固定，不能做微量调整，巷道断面超过4.5m时（例如从4.0m增高至4.8m），立杆有时不能与巷道顶板（7）紧密接触，需要外加垫片来补充高度完成测量，但实际工作量大且与顶板的接触效果不理想。 

（3）      前立杆的固定托盘（5）防滑措施差，致使横杆左右摆动影响立杆稳定性，为CMS探测仪带来一定安全风险。 

（4）      横杆由多个节点通过卡扣连接，运输过程中占用空间大，安装时需逐节通过卡扣组装到仪器，长期使用后因连接机构变形，易导致难于拆卸。 

（5）      CMS探测仪架设机构复杂，架设过程耗时长且人员需求量大（至少4人）。 

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决上述技术缺陷之一，对CMS探测仪的测量辅助系统的支架系统和测量基线系统进行改造。 

本实用新型提出一种CMS探测仪的测量辅助系统，其特征在于，所述测量辅助系统包括固定CMS探测仪探头的横杆（1）、以及支撑横杆（1）的前支架和后立杆（3），所述前支架包括U型槽（10）和四根支柱（11）围成的梯形体或锥形体的脚架，所述U型槽（10）固定于所述脚架的顶部；其中，所述U型槽槽内底板上设置有倒扣于所述槽内底板上的弧形杆或弧形槽（24），且所述弧形杆或弧形槽（24）轴线与所述U型槽（10）轴线垂直；所述弧形杆或弧形槽（24）外表面设置有防滑层（13）；所述后立杆（3）上设置有压套（2）。 

优选地，所述弧形杆或弧形槽（24）为半圆形杆或半圆形槽。 

优选地，所述前支架中两两支柱之间设置有支撑梁（12a、12b）。 

优选地，所述支撑梁中其中两根对应的支撑梁各分为两节，节间采用铰链（14）连接，并安装有固定卡扣（15）。 

优选地，所述U型槽与所述脚架顶部间设置有旋转连接机构。 

优选地， 所述旋转机构为铰链或所述旋转机构为转轴套筒和转轴。 

优选地，所述后立杆（3）底部设置有微调升降器，所述微调升降器包括后立杆底托（16）以及后立杆底托（16）下部的千斤顶（17），所述后立杆底托（16）为底部封闭的筒状结构，筒状结构的内径大于后立杆（3）外径，千斤顶的升降杆与后立杆底托（16）的外底面中心固定连接。