[发明专利]适于松软破碎煤岩体自动示警多基点离层仪及其使用方法

说明书

适于松软破碎煤岩体自动示警多基点离层仪，包括设置在竖向钻孔内的防塌孔套筒，防塌孔套筒下端部设置有位于钻孔孔口处的径向伸缩定位件，径向伸缩定位件下端可拆卸连接有T型测试报警套管组件，防塌孔套筒内穿设有三根长度不等的高强让压钢丝绳，三根高强让压钢丝绳的上端分别连接有定位在钻孔内部的锚爪，三根高强让压钢丝绳的下端穿过径向伸缩定位件后分别连接在T型测试报警套管组件的左侧、右侧和下部。本发明还公开了适于松软破碎煤岩体自动示警多基点离层仪的使用方法。本发明设计合理，便于安装，针对性强，有效解决破碎煤岩体中离层仪的安装和固定问题，且能自动示警，提高本发明的适用性。

技术领域

本发明属于巷道支护技术领域，具体涉及一种适于松软破碎煤岩体自动示警多基点离层仪及其使用方法。

背景技术

巷道顶板冒顶灾害是煤矿安全生产面临的重大威胁之一，国内外很多学者围绕巷道冒顶灾害的监测预警技术开展了大量研究工作。由于煤矿顶板一般为典型层状结构，因此顶板离层量被作为评判巷道冒顶灾变的重要指标数据之一。现有技术通常根据离层量大小判断、或根据离层速度判断、或根据离层加速度进行灾害识别及预警。

目前，矿山巷道普遍使用的顶板离层仪由锚爪、钢丝线和套筒读数装置组成，钢丝线一端连接锚爪，固定于岩体钻孔内一定深度目标位置，另一端连接套筒读数装置，固定于钻孔孔口，当煤岩层发生离层、位移时，目标范围内钢丝线拉动套筒读数装置指针或指示环，指示位移数值。但是，对于地质条件复杂，尤其是监测区域煤岩体较为破碎的矿井，巷道表面岩层通常在巷道开挖后短期内发生破裂，破裂的岩层不规则移动、错动，导致套筒读数装置无法进行安装和稳定固定在钻孔口。

顶板离层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，但由于煤矿井下地质开采条件复杂， 当巷道围岩出现离层并持续增大时，井下工作人员通过常规离层仪无法及时获知巷道围岩由于离层而产生的巨大安全隐患，当巷道围压离层量达到临界值而突然发生冒顶造成安全事故，所以井下可以设置一种能够适应多种岩层条件，并且可以及时预报示警的顶板离层仪显得尤为必要。

发明内容

本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供一种适于松软破碎煤岩体自动示警多基点离层仪及其使用方法，其可以有效解决在松软破碎煤岩体中的多基点离层仪的有效安装和固定以及保证多基点离层仪在离层监测过程中达到离层量临界值时及时预报示警的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：适于松软破碎煤岩体自动示警多基点离层仪，包括设置在竖向钻孔内的防塌孔套筒，防塌孔套筒下端部设置有位于钻孔孔口处的径向伸缩定位件，径向伸缩定位件下端可拆卸连接有T型测试报警套管组件，防塌孔套筒内穿设有三根长度不等的高强让压钢丝绳，三根高强让压钢丝绳的上端分别连接有定位在钻孔内部的锚爪，三根高强让压钢丝绳的下端穿过径向伸缩定位件后分别连接在T型测试报警套管组件的左侧、右侧和下部。

径向伸缩定位件包括盖板、锥齿轮、齿轮盘和三个卡爪，盖板通过螺栓同轴线安装在防塌孔套筒下端面，防塌孔套筒内下部开设有三个导轨孔，三个导轨孔沿防塌孔套筒的圆周方向均匀布置，齿轮盘同轴线安装在防塌孔套筒内部并位于导轨孔下侧，三个卡爪分别对应滑动安装在三个导轨孔内，齿轮盘的上侧面和三个卡爪的底部同时螺纹连接，盖板上侧面和防塌孔套筒下端面之间沿径向方向开设有安装孔，锥齿轮的中心线与安装孔的中心线重合，锥齿轮位于齿轮盘下方，锥齿轮与齿轮盘啮合，锥齿轮外端伸入并转动连接在安装孔内，锥齿轮的外端面中心开设有内六方卡槽；盖板下侧面同轴线固定连接有外六棱传动件，外六棱传动件的中心开设有内螺纹孔，齿轮盘和盖板的中心均开设有与内螺纹孔上下对应贯通的通孔。