[发明专利]一种三基点顶板离层监测仪

说明书

本发明公开了一种三基点顶板离层监测仪，涉及煤矿生产现场监测仪器，包含有导向管、机械壳体、电气壳体以及三组独立的、结构相同的离层监测机构，分别用于监测离层的浅基点A、深基点B和巷道顶板上部8‑14米稳定岩层内的深基点C。本发明设计了机械与电气结合的监测装置，将离层造成的锚爪与设备顶部之间的位移转换成电位器的电信号，经过处理后显示离层的位移量，提高测量的有效性和准确性；设计了三组互相独立的离层监测机构，监测基点增加了位于巷道顶板上部8‑14米稳定岩层的深基点，该基点作为稳定不动的基准点，作为顶板离层移动的参照，确保了所测离层数据的准确性和可靠性。

技术领域

本发明涉及煤矿生产现场监测仪器，具体地说是一种三基点顶板离层监测仪。

背景技术

顶板离层监测是利用顶板离层仪对不同层位的顶板下沉量进行监测，以便随时掌握顶板的稳定状态。安设顶板离层仪的主要目的是：对顶板离层情况进行及时掌握，及早发现顶板失稳的征兆，以避免冒顶事故的发生，对煤矿安全生产具有重要意义。

现有产品分为纯机械式和电子数显式两大类。电子数显式相比纯机械式具有如下优点：它可以在线监测，存储、上传测量的离层数据，便于煤矿井上监测站进行分析、比较离层情况，及时发出监测报警信息。因此深受煤矿用户欢迎，使用较为广泛。

现有电子数显式的测量基点大多为两个，采用旋转电位器，将离层位移转变为电位器的旋转电位信号输出，经变送电路由电缆传送到地面监测站进行数据处理。

现有电子数显式离层仪存在的缺点和不足：一、由于测量基点在直接顶和基本顶以内，测量基点深度较浅，很难找到一个不动的基准点，使得对顶板离层移动、变形的测量没有准确的参照物。二、由于煤矿井下特殊的作业环境——高温、潮湿、水淋、含硫等腐蚀性气体的侵蚀，电位器的动触点滑触簧片与固定触点电阻体之间容易氧化、锈蚀，这样触点不能有效接触，使得电位信号的传输不能正常进行，严重影响离层监测的正常进行，是煤矿安全生产的潜在隐患。

发明内容

为解决上述存在的技术问题，本发明提供了一种三基点顶板离层监测仪，测量的基点增加了设置在煤矿巷道顶板上部8-14米稳定岩层的一个深基点，将电气部件与机械部件通过两个壳体隔断并密封，有效隔绝对煤矿环境对电气部件的侵蚀，确保所测离层数据的准确性和可靠性。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：

一种三基点顶板离层监测仪,包含有导向管、机械壳体、电气壳体以及三组独立的、结构相同的离层监测机构，分别用于监测离层的浅基点A、深基点B和巷道顶板上部8-14米稳定岩层内的深基点C，每组所述离层监测机构包含有锚爪、钢丝、连接滑块、内簧轮、连接轮和电位器，所述钢丝一端连接锚爪、另一端穿过连接滑块并固定，所述导向管内设置三个相互独立的滑道，三组所述离层监测机构的连接滑块初始位置分别设置于导向管内对应三个滑道的底端、并可在滑道内滑动，每组所述离层监测机构的内簧轮与连接轮同轴连接，所述连接滑块分别通过连接簧片与连接轮连接，所述电位器的旋转轴通过连接套轴和连接套与连接轮柔性连接，三组所述离层监测机构的机械部件设置于导向管及机械壳体内，三组所述离层监测机构的电气部件设置于电气壳体内，所述机械壳体和电气壳体相互隔断并密封，离层发生时，所述机械壳体及电气壳体随离层向下位移，带动所述连接滑块滑动发生位移，通过电位器将位移转换成电信号处理后，数码管显示当前顶板离层值。

所述机械壳体外部设置三组钢丝线轮，每组钢丝线轮上缠绕钢丝，所述钢丝穿过位于初始位置的对应的连接滑块后连接锚爪，所述锚爪与连接滑块之间的钢丝长度由待测基点决定，拉伸到合适长度后切断并固定在连接滑块上。

所述电位器的连接套轴与电气壳体之间通过密封圈、密封压板进行轴向和径向的密封。

所述内簧轮内设置卷簧，通过卷簧调整转轴对扭矩的调整实现连接滑块的回位。

所述导向管底端设置导向板,所述导向板上设置导向槽，与位于下方的连接轮连接的连接簧片容置于导向槽内。