[发明专利]一种巷道底臌监测装置及其监测系统

说明书

本发明涉及一种巷道底臌监测装置，其特征在于：纵向固定器、防爆外壳、数据处理器、激光发射器、激光接收器、显示屏、横向固定器、预警信号灯、固定钢管；其中：激光接收器呈圆形，激光发射器位于激光接收器圆心，激光发射器与激光接收器共同组成测距的发射接收装置，发射接收装置固定在数据处理器外壳的底部与侧面，数据处理器表面安装显示屏，显示屏位于与底面和侧面法线交点垂直的面上。数据处理器由横向固定器和纵向固定器固定在防爆外壳上，防爆外壳顶部设有预警型号灯。本发明原理简单，易于安装，对于巷道两帮及底臌变形可以做到精确且实时监测，同时配合其监测系统可做到信息的集中管理。

技术领域

本发明涉及巷道位移监测领域，具体涉及一种巷道底臌监测装置及其监测系统。

背景技术

该随着国内越来越多的煤矿进入深度开采，巷道的埋深也逐年增加，地质条件也日趋复杂化，深部巷道大多出现稳定性问题；特别是在深部软岩破碎巷道中，碎胀、扩容等问题严重，给巷道的支护和维护带来了严重的影响。进入深部开采后，底臌量已占据巷道变形量的主要部分。因此，深部煤巷底臌的有效控制成为深井围岩稳定性研究中的难题之一。目前针对底臌的监测一般是靠人工测量记录，由特定的工人每隔一段时间，利用测量装置进行测量记录，这样浪费了大量的人力物力，而且会造成测量结果的不准确。

如中国专利(专利号：201510371526.5)公开的一种超声波位移监测装置，对于巷道底板内部的变形并未监测，如中国专利(专利号：201610840335.3)公开了一种底臌实时监测存储装置，并未对巷道底板两帮进行监测。

因此，针对目前巷道变形及底臌测量方面的不足，急需一种可以实时测量监测底臌位移变化的装置，并及时进行数据的传输与反馈的监测系统。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于测量底臌及底板两帮位移变化的装置以及基于这种装置的监测系统。该装置利用激光测距原理，根据激光照射到岩石以及反馈给接收器的时间，通过数据处理器计算出距离量，进行实时监测，如果位移量超过极限测定值，会使测量装置顶部报警装置发出预警，提醒人员及时撤离。

本发明实现发明目的采用如下技术方案：

一种巷道底臌监测装置，包括：纵向固定器、防爆外壳、数据处理器、激光发射器、激光接收器、显示屏、横向固定器、预警信号灯、固定钢管；其中：激光接收器呈圆形，激光发射器位于激光接收器圆心，激光发射器与激光接收器共同组成测距的发射接收装置，发射接收装置固定在数据处理器外壳的底部与侧面，数据处理器表面安装显示屏，显示屏位于与底面和侧面法线交点垂直的面上。数据处理器由横向固定器和纵向固定器固定在防爆外壳上，防爆外壳顶部设有预警型号灯。

作为优选，本发明提供的激光发射器，其特征在于可发射红外光作为测距介质；

作为优选，本发明提供的激光接收器，其特征在于呈圆形，圆心部分为激光发射器，接收面积约为光源面积大小的100-150倍，可接收反射光；

作为优选，本发明提供的数据处理器，其特征在于外壳采用阻燃、抗静电技术的聚丙烯(PP)作为材料；

作为优选，本发明提供的防爆外壳；其特征在于采用阻燃、抗静电技术的聚丙烯(PP)作为材料；

作为优选，本发明提供的固定刚光；其特征在于采用内部涂有不反光材料；

本发明提供如上所述的一种巷道底臌监测装置的监测系统，包括：底臌监测装置、固定钢管、巷道数据分站、采区数据分站、地面总站。其中底臌变形测量固定在固定钢管上，固定钢管埋入待测位置的底板内，顶部高出底板50-100mm；巷道数据分站接收底臌监测装置的数据，通过线路传输至采区数据分站，采区数据分站接收数据后通过线路传输至地面总站；

作为优选，本发明提供的巷道底臌监测装置，其特征在于按照巷道断面特征布置在巷道底板靠近两帮位置，将收集到的信息汇集到巷道数据分站；