[发明专利]一种区域多点连续测量的巷道表面位移监测装置及方法

说明书

本发明涉及巷道表面区域收敛连续监测技术领域，提供了一种区域多点连续测量的巷道表面位移监测装置及方法，该装置包括监测主体、金属杆体、连接圆轮；监测主体包括红外测距仪和角度转动控制单元，测距仪测量与巷帮的直线距离，角度转动控制单元控制测距仪水平方向的转动及转动角度；连接圆轮一端连接金属杆体，另一端连接监测主体。本发明根据测距仪的转动位置记录水平转角及巷道两帮距离，根据每组转角和距离实现巷帮前后L距离区域范围内的巷帮位移变形监测，收集和计算各组数据的当量位移，实现巷帮测站区域范围内变形量和变形速率的精准度量。本发明结构精巧，监测连续，实现了区域范围内的变形监测，减少了单点或单断面监测的片面和误差。

技术领域

本发明涉及巷道表面区域收敛连续监测技术领域，特别涉及一种区域多点连续测量的巷道表面位移监测装置及方法。

背景技术

巷道开挖后断面形成，在锚固支护体和围岩的相互作用下可以实现巷道空间的基本稳定，而借助测量巷道断面位移收敛量的系列设备，表达巷道位移变化状态，是考察现场巷道断面稳定状态的主要手段之一。现阶段使用的监测巷道表面位移的方法主要包括钢卷尺测量法，测枪监测法以及测杆监测法。

传统的监测方法在使用和监测过程中，其基本原理是通过监测巷道断面某一点的位移动态数据，实现对巷道位移收敛的规律总结，在一定条件下能够满足巷道的粗略监测规律研究，但是仅从单点的数据反馈具有一定的片面性，极易引起数据的误差导致监测效果的失败，甚至引发不可预测的安全隐患。

随着矿井生产的精细化和智能化，释放劳动力和安全生产越来越受到人们的重视，通过监测巷道区域位移收敛量，反应巷道断面的安全稳定状态的现场工程手段，在现场应用中也越来越广泛认可。因此，本发明一种区域多点连续测量的巷道表面位移监测装置及方法，是实现区域多点监测，共性反馈巷道位移收敛，更加全面反应巷道收敛状态的监测设备和方法，为工程的安全高效生产提供了更精准的测量工具和手段。

发明内容

本发明的目的就是解决现有技术的不足，提供了一种区域多点连续测量的巷道表面位移监测装置及方法，本发明装置结构精巧，测量方式便捷，具有推广使用价值。

本发明采用如下技术方案：

一种区域多点连续测量的巷道表面位移监测装置，包括监测主体、金属杆体、连接圆轮；

所述监测主体包括红外测距仪和角度转动控制单元，所述红外测距仪用于测量与巷帮的直线距离，所述角度转动控制单元用于控制所述红外测距仪在水平方向的转动及转动角度；

所述连接圆轮一端连接所述金属杆体，另一端连接所述监测主体；所述连接圆轮还用以控制所述红外测距仪竖向倾角。

进一步的，所述连接圆轮包括圆轮螺孔和圆轮实体支架，所述圆轮螺孔均匀分布在所述连接圆轮的圆周上；所述监测主体通过圆轮连接套的螺纹与紧固螺钉固定在所述圆轮螺孔上，进而实现与所述连接圆轮的连接；所述金属杆体焊接在所述圆轮实体支架上。

进一步的，所述监测主体还包括监测外壳，所述红外测距仪和角度转动控制单元均设置在所述监测外壳内；所述监测外壳的正视外表面设置水平转角刻度尺；

所述角度转动控制单元包括角位移控制传感器、角度转换定时器、角度位移转动轴；

所述红外测距仪通过所述角度位移转动轴嵌于所述监测外壳内部，通过所述角位移控制传感器和角度转换定时器实现红外测距仪绕所述角度位移转动轴的定时转动。

进一步的，所述红外测距仪的水平转动角度范围为45°～-45°。

进一步的，所述监测外壳上部设置数显角度测量仪，用于测量所述红外测距仪的竖向倾角。