[发明专利]一种采空塌陷区沉陷监测装置

说明书

本发明公开了一种采空塌陷区沉陷监测装置，其技术方案要点是：包括控制器、固定承载板和活动承载板；固定承载板与活动承载板均设有定滑轮，固定承载板与活动承载板之间的定滑轮缠绕有绳索；绳索一端与固定承载板或活动承载板固定连接，另一端通过拉伸位移传感器与固定承载板或活动承载板固定连接；固定承载板与上层基座护筒通过连接杆固定连接；基座护筒设有外螺纹筒，外螺纹筒与活动承载板螺纹配合，基座护筒内安装有驱动电机，驱动电机的输出端与外螺纹筒固定连接；拉伸位移传感器的输出端与控制器的输入端电性连接，控制器的输出端与驱动电机的输入端电性连接。具有适用性强、自动化程度高、监测结果准确度高、投入成本低等优点。

技术领域

本发明涉及矿区环境治理技术领域，更具体地说，它涉及一种采空塌陷区沉陷监测装置。

背景技术

采空塌陷(mined out area breakdown)是指由于地下挖掘形成空间，造成上部岩土层在自重作用下失稳而引起的地面塌陷现象。随着煤炭需求量不断增加，煤炭资源开发规模扩大的影响下，采空塌陷问题越来越严重，煤炭资源开发为社会经济发展做出巨大贡献的同时，对矿区环境也造成了非常重大的影响乃至破坏，为此，对采空塌陷区沉陷监测进行研究非常有必要。

目前，采空塌陷区沉陷时，随着地表面至采空区底板之间深度位置的不同，其沉陷速度由上而下呈增加趋势。现检索到公告号为CN103528563B的中国专利，公开了一种利用沉陷监测系统进行采空塌陷区沉陷监测的方法，主要包括：常速沉陷层护筒、慢速沉陷层护筒和微速沉陷层护筒分别通过密封圈和滚珠与钢基座护筒层层相互嵌套，并通过环形凸起与所属层锚固；然后通过第一固定端和第一卷尺、第二固定端和第二卷尺、第三固定端和第三卷尺，借助地面滑轮和配重秤砣组合结构来读取各层的沉陷数值，实现对采空塌陷区的监测。本发明能实时、连续、毫米级地监测采空塌陷区的沉陷发展，对矿区环境治理提供有力支持。

然而，上述的采空塌陷区沉陷监测技术存在以下缺陷：1、随着不同沉陷速度的沉陷层划分越详细，其卷尺的数量不断增加，卷尺安装操作复杂、相邻卷尺之间容易相互接触干扰；2、由于卷尺一端与地表面相对固定，另一端与对应的护筒固定连接，越是底层护筒对应的卷尺长度越长，在自身张力作用下，其检测误差越大；3、借助地面滑轮和配重秤砣组合结构读取沉陷数值，沉陷数值的准确性易受地表面振动、风力、杂物附着等外界环境因素影响；4、读取沉陷数值仅能测量各个沉陷层与地面之间的沉陷量，其功能单一；同时，整体检测过程投入的人力物力成本高，智能化程度低，难以推广应用。因此，如何进一步研究设计一种采空塌陷区沉陷监测装置是我们目前急需解决的问题。

发明内容

为克服现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种采空塌陷区沉陷监测装置，具有适用性强、自动化程度高、监测结果准确度高、投入成本低等优点，方能够大范围推广应用。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种采空塌陷区沉陷监测装置，包括与地面相对固定的顶板以及由上而下依次套接的基座护筒，还包括控制器以及均位于基座护筒内的固定承载板和活动承载板；基座护筒顶端开口设置，底端封闭设置；固定承载板与活动承载板的相向面均设有至少一个定滑轮，固定承载板与活动承载板之间的定滑轮缠绕有形成至少两个位移段的绳索；绳索一端与固定承载板或活动承载板固定连接，另一端通过拉伸位移传感器与固定承载板或活动承载板固定连接；固定承载板与上层基座护筒的底面通过连接杆固定连接；基座护筒内设有至少两个外螺纹筒，外螺纹筒与活动承载板螺纹配合，基座护筒内安装有驱动电机，驱动电机的输出端与外螺纹筒底端固定连接；拉伸位移传感器的输出端与控制器的输入端电性连接，控制器的输出端与驱动电机的输入端电性连接。