[发明专利]一种顶板离层仪系统

说明书

【技术领域】

本发明属于矿山井下巷道掘进矿压监测技术领域，具体涉及到一种顶板离层仪系统。

【背景技术】

煤矿井下地质开采条件复杂，寻求矿山矿压显现规律，是为巷道提供支护结构设计和支护形式选择的依据。顶板离层仪指示仪主要是用于煤矿巷道的顶板离层监测，指导顶板支护参数选取并预防顶板冒顶事故发生。

当前顶板离层仪主要使用机械式，但其现场使用效果极差，大量离层仪安装后数据基本无变化，而且浅基点和深基点的巷道表面测点位置不统一，如果做差分析其离层量，增加了测量结果的误差和不可靠性。

为了准确掌握巷道顶板的活动规律，精准的测量出关键岩层与下方岩层之间的离层量，实有必要提供一种顶板离层仪系统，以解决以上技术问题。

【发明内容】

本发明解决的问题是，克服原有顶板离层仪测量效果差、无法直接读取关键岩层与下方岩层离层量的缺陷，提供一种顶板离层仪系统，使测量精度得到提高。

本发明采用以下技术方案：

一种顶板离层仪系统，包括：滑轮和两根绳索，绳索的一头通过两个固定锚头固定在岩层顶板的两个位置，绳索的另一头连接于所述滑轮的圆周表面；一个固定锚头通过其中的一根绳索能够拉动所述滑轮沿顺时针方向进行转动，另一个固定锚头通过另外一根绳索能够拉动所述滑轮沿逆时针方向进行转动，当两个固定锚头在岩层上的相对位置发生变化时将拉动所述滑轮转动，通过检测滑轮的转动量即可得到岩层顶板的离层量。

所述的顶板离层仪系统还包括有托盘，该托盘固定在巷道表面，所述托盘内设置有两个绳索通道，两根绳索通过两个绳索通道分别沿顺时针和逆时针方向缠绕于所述滑轮的圆周表面。

所述的托盘内的两个绳索通道分别自托盘中心向托盘两侧延伸而成，两个绳索通道的一端开口自托盘中心向上，两个绳索通道的另一端开口自托盘两侧向下。

两根绳索以拉紧方式缠绕于滑轮的圆周外表面，且两根绳索在滑轮的圆周最低点通过紧固件紧固于滑轮，且其中一根绳索缠绕于滑轮的左下1/4圆周面，另一根绳索缠绕于滑轮的右下1/4圆周面。

所述滑轮通过固定杆转动安装于所述托盘上，形成一个整体结构。

包括有两根所述固定杆，两根固定杆的一端固定连接于所述托盘，两根固定杆的另一端连接于穿过所述滑轮的中心轴孔的转轴。

所述滑轮表面设置有指针和刻度盘，通过读取所述指针在所述刻度盘上所指示刻度的变化量来检测所述滑轮的转动量。

两个固定锚头分别固定于关键岩层位置和关键岩层下方软岩位置。

所述托盘通过固定锚头固定在巷道表面。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：本发明在巷道顶板上方打一个穿层钻孔，将深固定锚头和浅固定锚头完全安装在穿层钻孔内，通过两个固定锚头将两个绳索分别固定在巷道内，绳索的另一端固定在滑轮上，且两个绳索的另外一端通过紧固件连接，这样，任一个固定锚头的位置发生改变，即可带动滑轮转动，从而精确计算出离层量。

【附图说明】

图1为本发明装置组成结构图；

图2(a)为本发明装置中托盘和滑轮的组成结构示意图；

图2(b)为本发明装置中托盘和固定杆的安装结构示意图；

图3为本发明安装测量示意图；

图4为本发明离层后测量示意图。

其中，1-1为深基点固定锚头、1-2为浅基点固定锚头、2-1为深基点钢丝绳、2-2为浅基点钢丝绳、3为托盘、4为滑轮、5为固定杆、6为指针、7为紧固件、8为圆形刻度盘、9为托盘固定锚固头、10-1为右侧绳索通道、10-2为左侧绳索通道。

【具体实施方式】

根据巷道顶板产生离层的基本特征，即顶板是否离层取决于下方软岩层相对于上方关键岩层的移动，顶板离层量是一种相对位移量。

本发明提供了一种顶板离层仪系统，该系统由深浅基点、钢丝绳、托盘、托盘绳索通道、滑轮、固定杆、圆形刻度盘、紧固件、指针等组成。本发明的特殊之处在于在巷道顶板上方打一个穿层钻孔，所述钻孔内分别在设定的位置将浅基点、深基点安装完整，所述的浅基点、深基点分别经不同长度的钢丝绳从钻孔内引出至巷道表面以外，所述钢丝绳的另一端分别穿过托盘内左右绳索通道后位于滑轮两侧，所述的滑轮通过固定杆与托盘组成一个整体结构，所述的钢丝绳另一端分别沿滑轮两侧边缘经紧固件固定相互连接，所述的滑轮表面附着有圆形刻度盘，所述的刻度盘上方有一竖向指针固定于固定杆的一端。