[发明专利]一种巷道岩壁变形角度传感器及监测方法

说明书

本发明提供一种巷道岩壁变形角度传感器及监测方法，设置于巷道岩壁上，对巷道岩壁的变形角度进行监测，包括：安装支架、数值显示器和重力摆锤；安装支架固连在巷道岩壁上，能够随巷道岩壁变形发生角度变化；重力摆锤的一端通过铰轴铰接在安装支架上，另一端可相对铰轴进行转动；其中，安装支架随巷道岩壁变形发生角度变化时，重力摆锤能够绕铰轴转动以保持竖直状态；数值显示器设于安装支架上，数值显示器连接重力摆锤，以显示旋转夹角。巧妙的借用巷道岩壁变形所产生的倾斜角度来反推巷道围岩变形量，能够简单、直观的显示巷道岩壁变形参数，摒弃原有监测中标识参数等较为复杂的巷道参数指标，使得整个监测过程更加简单、成本低廉、实用性强。

技术领域

本发明属于巷道检测的技术领域，具体涉及一种巷道岩壁变形角度传感器及监测方法。

背景技术

在煤炭开采过程中，巷道开掘是一项重要工作内容，由于巷道置于地层内部，在开掘巷道时，受地应力作用的影响，巷道围岩会发生不均匀变形，使巷道岩壁的局部变形量较大，当变形量达到一定程度，就很容易发生一些地质灾害，比如巷道冒顶、大变形等，特别容易造成重大的人员伤亡。

因此，是否能够有效、及时的对巷道岩壁变形监测，对巷道灾害预防有着重要意义。目前，大多数煤矿采用人工的方式对巷道岩壁进行变形测量，在测量过程中需要提前做好标识，定时用卷尺测量两个标识物之间的距离，从而为分析围岩变形量提供基础数据；该监测方式存在工作量大、数据量较小、精度低等缺点。现有技术中也出现了电子监测仪器，例如手持式测量仪器，工人进入巷道手持仪器进行测量，并将数据存储在仪器内，定时用手持采集器来人工采集数据，在井上录入电脑后再进行数据整理分析，同样存在数据量较小、工作量大等缺点，不仅如此，电子监测仪器成本较高，容易损坏，无法进行实时监测，不能及时对巷道岩壁变形进行显示。

因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术中巷道岩壁变形的测量不便问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种巷道岩壁变形角度传感器，设置于巷道岩壁上，对所述巷道岩壁的变形角度进行监测，所述传感器包括：安装支架、数值显示器和重力摆锤；

所述安装支架固连在所述巷道岩壁上，能够随所述巷道岩壁变形发生角度变化；

所述重力摆锤的一端通过铰轴铰接在所述安装支架上，另一端可相对所述铰轴进行转动；

其中，所述安装支架随所述巷道岩壁变形发生角度变化时，所述重力摆锤能够绕所述铰轴转动以保持竖直状态；

所述数值显示器设于所述安装支架上，所述数值显示器连接所述重力摆锤，对所述重力摆锤转动的角度进行显示。

如上所述的巷道岩壁变形角度传感器，作为优选，所述安装支架包括安装板、活动支架和调节杆；

所述活动支架一端铰接所述重力摆锤，另一端铰接在所述安装板上；所述调节杆一端铰接在所述活动支架上，另一端铰接在所述安装板上；所述数值显示器设置在所述活动支架上，可通过所述调节杆调整所述活动支架角度，以对所述数值显示器进行标定。

如上所述的巷道岩壁变形角度传感器，作为优选地，所述数值显示器通过角度传输装置连接所述重力摆锤，所述角度传输装置包括第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮固连在所述重力摆锤一端，并通过所述铰轴铰接所述活动支架；所述数值显示器固连在所述第二齿轮上，其中，所述第二齿轮安装在所述活动支架上，所述第一齿轮和所述第二齿轮相互啮合。

如上所述的巷道岩壁变形角度传感器，作为优选，所述数值显示器包括指针和刻度盘，所述指针与所述第二齿轮同轴安装，所述刻度盘设置在所述活动支架上，并与所述指针同轴安装。