[实用新型]一种巷道帮部表面位移测量装置

说明书

一种巷道帮部表面位移测量装置，适用于矿井下测量巷道帮部表面位移。该装置包括定位构架、测量架、激光测距仪三部分组成。定位构件嵌入巷道底板，对巷道水平中点定位；测量架由基座、圆盘、旋转构件、转轴、固定辐条组成，基座放置在巷道底板表面，旋转构件绕转轴旋转到某一角度，通过固定辐条可临时固定于圆盘；激光测距仪放置在旋转构件的矩形凹槽内，发出激光通过旋转构件的通孔，对巷道单帮表面测距；通过计算公式获得巷道单侧帮部表面的位移量。本实用新型装置可以测量巷道单侧帮部表面位移量，测量精度高，操作简单，极具实用性。

技术领域

本实用新型涉及应用在矿井下一种巷道帮部表面位移测量装置。

背景技术

矿井下巷道表面位移的测量是巷道支护监测的重要内容之一，是煤矿安全生产的重要保证，包括顶板下沉量、底鼓量及两帮位移量的测量。

针对巷道表面位移测量的现有技术，存在一些问题，例如：(1)中国专利申请号201620212898.3公开了一种快速测量巷道表面位移装置，此装置测点固定，找点容易，但是此装置只能测量两帮的移近量，不能测量单侧帮部位移量；(2)中国专利申请号201721511094.4公开了一种直读式巷道表面位移测量装置，此装置可以测量巷道内多点表面位移量，但人工读数精度低，劳动强度大，费时费力。

所以研制出能够精确测量单侧帮部表面位移量、操作简便的装置，对判断巷道帮部变形程度大小和保证巷道支护安全有重大意义。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型提出了一种巷道帮部表面位移测量装置。

本实用新型由定位构件、测量架、激光测距仪三部分组成。

所述定位构件，由钎头和钎杆组成，钎头为长方体，钎杆可嵌入巷道底板围岩中，钎头露出表面。

所述测量架主要由基座、圆盘、转轴、旋转构件、固定辐条五部分构成。

进一步地，所述基座，放置在巷道底板表面，基座底部开设有矩形卡槽，矩形卡槽与定位构件的钎头在尺寸上匹配嵌合。

进一步地，所述圆盘，与基座固连，在靠近圆盘边缘处每隔15°开设球形弹性卡扣，球形弹性卡扣处标有与水平的夹角度数。

进一步地，所述转轴，连接圆盘和旋转构件。

进一步地，所述旋转构件，可以绕转轴在圆盘上旋转，在中部开设有的矩形凹槽，在左侧开设有矩形通孔，矩形通孔与的矩形凹槽相通。

进一步地，所述固定辐条，为长条矩形状，两个固定辐条分别在旋转构件左右两侧与其固连，固定辐条开设有半球形凹槽，半球形卡槽与圆盘上的球形弹性卡扣在尺寸上匹配嵌合，通过固定辐条，旋转构件可以在圆盘旋转到某一角度临时固定。

所述激光测距仪，为手持式矿用本安型激光测距仪，放置在旋转构件的矩形凹槽内，发出的激光穿过矩形通孔，测量到巷道帮部表面的距离。

本实用新型装置的原理：定位构件嵌入巷道底板，对巷道水平中点定位；通过旋转装置的旋转，记录角度和对应的激光测距仪示数，则测点到巷道水平中点的水平距离为L_icosα_i，其中α_i为与水平的夹角度数，L_i为激光测距仪的示数；计算平均值作为此次测量巷道单侧帮部表面至巷道水平中心的距离；进而通过计算S的变化差值ΔS，得到巷道单侧帮部表面向巷道水平中点的位移量。

本实用新型实与现有技术相比具有以下优点：(1)采用激光测距仪测量替代人工测量读数，提高了测量精度；(2)可以测量巷道单侧帮部表面位移量，而非两帮移近量；(3)测量巷道帮部表面多点位移量和取平均值，可以更好地衡量巷道帮部变形不均匀时的巷道帮部表面位移；(4)成本低廉、操作简便。

附图说明