[发明专利]一种移动式巷道全断面监测设备及其方法

说明书

本发明公开了一种移动式巷道全断面监测设备及其方法，包括组成监测设备的整体框架的设备外壳；监测识别系统，安装在所述设备外壳上，用于测算设备行进过程中的三维行进轨迹和识别巷道的断面形态；数据采集存储显示系统，安装在所述设备外壳上并与所述监测识别系统连接，用于存储和显示所述监测识别系统传输的数据，并精确定位巷道的裂隙与大变形的位置；给所述监测识别系统和数据采集存储显示系统连接提供电量的供电系统；本发明采用多种校核方式进行数据校核，操作简洁、成本低廉，本发明技术先进、方法简便、精度高、准确性高、安全可靠、可行性强、经济效果好及社会效益好。

技术领域

本发明属于矿山安全监测的技术领域，尤其涉及一种移动式巷道全断面监测设备及其方法。

背景技术

巷道是在地表与矿体之间钻凿出的各种通路，用来运矿、通风、排水、行人以及为设备采出矿石等而开凿的各种必要准备工程，是整个矿井的重要运输要道，其稳定性是决定矿井能否安全生产的关键因素之一，不同用途、不同位置、不同围岩环境的巷道稳定性不同，造成其变形量也不相同。当前，我国煤矿逐渐转入深部开采阶段，巷道围岩变形量加大、变形速率加快，巷道围岩事故频发，安全问题日益突出，因此加强对巷道变形破坏的监测，及时有效的掌握巷道围岩变形量，准确预测预报巷道变形破坏特征及规律，对保障矿井生产系统的正常运营具有重要意义。

巷道围岩监测仪是矿井安全监测中十分重要的监测仪器，对准确预测预报巷道变形破坏特征及规律有重要的作用。巷道围岩监测仪的设计开发以及应用已有三四十年历史。在国外，美国、澳大利亚、英国等国家开发了多种形式的围岩支护监测仪，并在矿山井下得到广泛应用。90年代中期，中国矿业大学采矿课题组就煤炭工业发展问题赴澳大利亚实地考察，为弥补国内矿山管理的短板，引入围岩监测仪，对其原理进行了理论研究，而邢台矿务局东庞煤矿首次将声波多点位移计围岩监测仪成功应用到矿井安全生产管理中。

进入21世纪，煤矿巷道围岩监测设备的发展与应用在国内迅速发展，目前对于巷道监测设备主要包括激光指向仪、钢尺式收敛计、水准仪、经纬仪、全站仪、位移计、光纤传感监测、表面位移监测、近景摄像机等。传统监测主要依靠人工测量，现场施工工序繁琐，监测工作量增大，数据处理时间长精确度较低，并且现有的监测设备成本较高、抗干扰能力差、操作繁琐、技术要求高、测量数据少等局限性，基于上述情况，迫切需要一种更好的巷道全断面监测设备，以达到精确快速高效的监测巷道各个部分变形量的目的。

发明内容

基于以上现有技术的不足，本发明所解决的技术问题在于提供一种移动式巷道全断面监测设备及其方法，方法简单、精度高、成本低廉、准确性高，能达到精确快速高效的监测巷道各个部分变形量。

为了解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案来实现：本发明提供一种移动式巷道全断面监测设备，包括设备外壳，组成监测设备的整体框架；

监测识别系统，安装在所述设备外壳上，用于测算设备行进过程中的三维行进轨迹和识别巷道的断面形态；

数据采集存储显示系统，安装在所述设备外壳上并与所述监测识别系统连接，用于存储和显示所述监测识别系统传输的数据，并精确定位巷道的裂隙与大变形的位置；

供电系统，安装在所述设备外壳上并与所述监测识别系统和数据采集存储显示系统连接，用于给所述监测识别系统和数据采集存储显示系统连接提供电量。

可选的，所述监测识别系统包括：

脉冲式行程传感器，设置在整体设备后端的设备后轮的中部，用于记录设备行进整个过程中的位移行程；

转向传感器，设置在整体设备前端的设备转向轮上，用于记录设备行进整个过程的转向数据；

三轴加速度传感器，设置在所述设备外壳腔内中间部位，用于记录设备行进整个过程的加速度；