[发明专利]一种煤层顶板深部位移多点连续观测装置

说明书

本发明提供了一种煤层顶板深部位移多点连续观测装置，包括后端的封孔钢管构件、中间段的若干个钢管连接构件、前端的钢管连接头以及若干个PVC连接件，所述封孔钢管构件与钢管连接构件之间通过PVC连接件连接，所述相邻的两个钢管连接构件之间通过PVC连接件连接，所述钢管连接头与钢管连接构件之间通过PVC连接件连接，所述封孔钢管构件、钢管连接构件以及钢管连接头上均设有测量装置以及测点固定装置。本发明可以实现多点的煤岩顶板位移监测，位移计测点锚固牢靠，不易松动，可以进行深部位移监测，监测深度可达90m，可一次性完成多点安装，安装工序简单，便于现场操作具有广泛的实用性。

技术领域

本发明涉及巷道矿压观测技术领域，特别涉及一种煤层顶板深部位移多点连续观测装置。

背景技术

近十几年来，各国对能源需求的日愈增加，且伴随着煤矿开采深度的不断加大，国内外浅部矿山煤炭资源正相继减少甚至面临枯竭，亟待往高地应力、大采深、复杂地质构造的深部煤岩层进行探掘。深部的岩体由于受到高地应力、特别是侧向高应力的作用，使其具有不同于浅部岩体的力学特征，岩体处于高压缩变形或破坏极限状态，开挖对围岩产生的破坏和扰动范围加大，矿压显现激烈，冲击地压、煤与瓦斯突出危险加大。因此，对深部围岩进行的位移观测必不可少，以此选择合理的支护形式减小围岩变形，保障巷道围岩的稳定，同时优化结构参数及工艺。

矿山岩层的位移监测主要是采用多点位移计，为了精细化地观测分层岩层顶板的位移要求位移计需要有多个固定点，一般的多点位移计很难对深部围岩的顶板位移进行有效的观测，主要是由于套管探测深度的限制、在深部岩层钻孔中放置测点固定装置时，很难稳定地控制住固定构件以致产生观测误差，还有部分位移计的外径并不完全匹配采场钻孔的孔径。因此，如何高效且准确地探测出深部顶板位移变形规律的问题已成为许多矿井向深部发展的关键性技术之一。

发明内容

为解决上述问题，本发明旨在提出一种煤层顶板深部位移多点连续观测装置，通过PVC塑管分段组装带测点的测量管，每个带测点的测量管单独固定在钻孔内指定位置的岩壁上，可准确、便捷、高效得监测巷道围岩深部位移，解决了传统的位移计存在安装效率低、测点装置固定不佳和位移监测深度受限等技术问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种煤层顶板深部位移多点连续观测装置，包括后端的封孔钢管构件、中间段的若干个钢管连接构件、前端的钢管连接头以及若干个PVC连接件，所述封孔钢管构件与钢管连接构件之间通过PVC连接件连接，所述相邻的两个钢管连接构件之间通过PVC连接件连接，所述钢管连接头与钢管连接构件之间通过PVC连接件连接，所述封孔钢管构件、钢管连接构件以及钢管连接头上均设有测量装置以及测点固定装置。

进一步的，所述测量装置包括钢丝测线以及实心吊锤，所述封孔钢管构件、钢管连接构件以及钢管连接头上的对应的测点位置均连接有钢丝测线，钢丝测线的另一端均引出钻孔外与实心吊锤相连。

进一步的，还包括钢片圆环，所述封孔钢管构件、钢管连接构件以及钢管连接头上的对应测点位置上均设有两个间隔固定的钢片圆环，所述钢丝测线与靠近钻孔端的钢片圆环固定相连。

进一步的，所述测点固定装置包括根粗钢丝，所述封孔钢管构件、钢管连接构件以及钢管连接头上的对应测点位置上均通过4根粗钢丝卡接于相应的钻孔内壁中。

进一步的，所述4根粗钢丝的抓钩呈向外发散状。

进一步的，所述PVC连接件为2个通过PVC螺母连接的PVC塑管，所述PVC连接件两端的PVC塑管与相应的封孔钢管构件、钢管连接构件或钢管连接头均通过固定长螺丝固定连接。

进一步的，所述封孔钢管构件上配设有封孔圆片，所述封孔圆片通过螺母限位固定于封孔钢管构件上。

进一步的，所述封孔钢管构件上还设有测点穿孔，所述测量装置的测量引线通过测点穿孔引出到钻孔外。