[发明专利]一种钻孔变形监测装置与监测方法

说明书

技术领域

本发明属于煤矿钻孔参数监测技术领域，尤其涉及一种钻孔变形监测装置与监测方法。

背景技术

煤矿开采过程中由于高瓦斯矿井和煤与瓦斯突出矿井的增多，为了安全高效生产，都需要对瓦斯进行抽采，然而实际的生产过程中由于煤层和采动影响，钻孔成孔后经常发生变形，有的甚至发生塌孔现象，因此需要对钻孔进行成孔率研究，由此就必须进行变形监测，而现有技术中对钻孔变形参数的检测主要通过人工用卡尺对钻孔进行人工测量，采用这样的方式存在效率低下，测量误差大等技术问题。

发明内容：

本发明要解决的技术问题：提供一种钻孔变形监测装置与监测方法，以解决现有技术对煤层钻孔变形进行测量存在的效率低下，测量误差大等技术问题。

本发明技术方案：

一种钻孔变形监测装置，它包括空心圆柱杆，所述空心圆柱杆外表面成90度均匀设置有四个键槽，键槽中间设置有通孔，弹簧固定在键槽上；弹簧末端固定有垫片，通孔上固定有外管，外管内设置有活动内管，活动内管末端穿过弹簧后固定在垫片上；金属丝一端固定在垫片上，另一端穿过活动内管和通孔后绕过第一定滑轮伸出到空心圆柱杆底端；测量金属丝一端固定在垫片上，另一端穿过活动内管和通孔后绕过第二定滑轮和第三定滑轮后伸出到空心圆柱杆底端。

伸出空心圆柱杆底端的金属丝拧成一股后固定在T形把手上。

伸出空心圆柱杆底端的测量金属丝上标有刻度。

刻度上涂有荧光层。

空心圆柱杆上互相对应的外管之间通过连接件连接固定。

所述的一种钻孔变形监测装置的监测方法，它包括：

步骤1、通过拉伸T形把手垫片挤压，弹簧压缩，将监测装置放入钻孔内；

步骤2、记录测量金属丝上的刻度数值作为初始数值；

步骤3、当钻孔变形时，通过测量金属丝上的刻度数值变化得到钻孔变形量。

本发明的有益效果：

本发明采用弹簧变形量带动垫片移动，垫片移动带动测量金属丝移动，通过测量移动金属丝即可对钻孔变形量进行测量；本发单独设置金属丝并在金属丝末端连接把手，拉动把手使弹簧变形，可以方便地将整个装置固定在钻孔中，减少了安装的不便；本发明弹簧相隔90度固定，可以对整个钻孔的变形进行测量；钻孔参数的变化可以使弹簧收缩或舒张，通过测量金属丝上的刻度可以直观测量出钻孔各个方向上的钻孔参数变化；通过在测量金属丝的刻度上涂抹荧光层，方便快捷读取刻度监测钻孔变化；解决了现有技术对煤层钻孔变形进行测量存在的效率低下，测量误差大等技术问题。

附图说明：

图1本发明结构示意图。

具体实施方式：

一种钻孔变形监测装置，它包括空心圆柱杆1，所述空心圆柱杆1外表面成90度均匀设置有四个键槽14，键槽14中间设置有通孔9，弹簧8固定在键槽14上；弹簧8末端固定有垫片15，通孔9上固定有外管17，外管17内设置有活动内管6，活动内管6末端穿过弹簧8后固定在垫片15上；金属丝13一端固定在垫片15上，另一端穿过活动内管6和通孔9后绕过第一定滑轮5-1伸出到空心圆柱杆1底端；测量金属丝17一端固定在垫片15上，另一端穿过活动内管6和通孔9后绕过第二定滑轮5-2和第三定滑轮5-3后伸出到空心圆柱杆1底端。

伸出空心圆柱杆1底端的金属丝13拧成一股后固定在T形把手12上。

伸出空心圆柱杆1底端的测量金属丝17上标有刻度16。

刻度16上涂有荧光层。

空心圆柱杆1上互相对应的外管17之间通过连接件11连接固定。

所述的一种钻孔变形监测装置的监测方法，它包括：

步骤1、通过拉伸T形把手12垫片15挤压，弹簧8压缩，将监测装置放入钻孔内；

步骤2、记录测量金属丝17上的刻度数值作为初始数值；

步骤3、当钻孔变形时，通过测量金属丝17上的刻度数值变化得到钻孔变形量。

本发明监测原理：

首先通过拉伸T形把手12，T形把手12上金属丝13带动垫片15运动，使弹簧8收缩到钻孔尺寸，从而将装置装入钻孔中。

当钻孔大小变化时会引起弹簧的收缩或舒张，当钻孔直径变大会引起弹簧8的舒张，进而引起垫片15上的内管6的移动，从而改变测量金属丝17露出空心圆柱杆1的长度；内管6在外管7内移动，第二定滑轮5-2和第三定滑轮5-3分别是为了让内管6的移动改变成测量金属丝17上下移动；同理当钻孔直径变小时也会发生相反的移动。

本发明设有四根弹簧8，即有四条测量金属丝17，可以测量钻孔四个方向的参数变化情况。测量金属丝17的末端的刻度16镀上荧光物质，在测量之前只需记录下各根测量金属丝17露出空心圆柱杆1的刻度值，测量过程中只需观察测量金属丝17露出空心圆柱杆1的刻度值是否变化，即可知道钻孔那个方向直径变化了多少。测量完毕后拉T形把手12即可将装置取出钻孔。