[发明专利]一种矿用机械传动数显离层监测系统及方法

权利要求书

1.一种矿用机械传动数显离层监测系统，其特征在于：包括传动系统以及与传动系统连接的监测系统；

所述传动系统包括固定在钻孔内的测筒(6)以及设置在钻孔外部的传动腔(8)；

所述测筒(6)内设置有直线运动部，该直线运动部的一端穿出测筒(6)且其末端固定有用于固定在钻孔预定位置的两个抓紧部，直线运动部的另外一端穿出测筒另一端并穿出传动腔(8)；所述传动腔(8)内设置有传动轮(16)，该传动轮(16)外周缠绕有传动弹簧片(13)，该传动弹簧片(13)的一端与传动轮(16)固定连接，另外一端在直线运动部的作用下，将线位移转为传动轮的角位移；

所述传动轮上设置有角位移传感器，当顶板发生离层时，直线运动部通过传动弹簧片(13)带动传动轮转动，进而使角位移传感器转动，该角位移传感器与监测系统连接。

2.根据权利要求1所述的一种矿用机械传动数显离层监测系统，其特征在于：所述传动轮(16)包括传动轮上盘(16-1)和传动轮下盘(16-2)，所述传动弹簧片(13)缠绕在传动轮上盘(16-1)外周；所述传动轮下盘(16-2)内部安装有可自动张紧的紧固弹簧片(14)，该紧固弹簧片(14)的一端固定在传动腔(8)的腔体上，另外一端与传动轮(16)相连，保证传动轮(16)始终保持自动旋紧状态。

3.根据权利要求2所述的矿用机械传动数显离层监测系统，其特征在于：所述传动弹簧片(13)和紧固弹簧片(14)的缠绕方向始终保持相反。

4.根据权利要求1所述的矿用机械传动数显离层监测系统，其特征在于：所述角位移传感器安装在传动轮中心的安装孔内，保证传动轮与角位移传感器共用一根转轴。

5.根据权利要求1所述的矿用机械传动数显离层监测系统，其特征在于：所述抓紧部为锚爪，该锚爪除了安装在钻孔内直线运动部末端位置的第一锚爪外，还包括第二锚爪、第三锚爪，以及第四锚爪，其中，所述第一锚爪和第二锚爪自测筒伸出并固定在钻孔的预定位置，所述第三锚爪安装在测筒末端并通过紧固件与测筒固定连接，所述第四锚爪安装在顶板钻孔开口位置。

6.根据权利要求5所述的矿用机械传动数显离层监测系统，其特征在于：所述第一和第二锚爪设置有爪形钢片，用于将锚爪固定在钻孔的预定位置。

7.根据权利要求5所述的矿用机械传动数显离层监测系统，其特征在于：所述第三锚爪为金属锚爪且与测筒通过胶粘贴在一起，所述第四锚爪为橡胶锚爪，辅助固定测筒。

8.根据权利要求1所述的矿用机械传动数显离层监测系统，其特征在于：所述的矿用机械传动数显离层监测系统进一步包括有托盘(5)，该托盘为直径略大于钻孔的薄盘，防止顶板水进入到传动腔内。

9.根据权利要求2所述的矿用机械传动数显离层监测系统，其特征在于：所述测筒与传动腔的连接位置安装有连接构件，该连接构件设置有直线运动部通过孔，当直线运动部穿过该连接构件的直线运动部通过孔之后，二者用紧固件紧固，所述传动弹簧片连接在连接构件上，直线运动部直线运动时，带动连接构件运动，进而通过传动弹簧片带动传动轮转动。

10.一种基于权利要求1至9中任意一项所述的矿用机械传动数显离层监测系统的监测方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)钻孔后，将测筒伸入钻孔中并固定在钻孔内，其中，直线运动部伸出测筒并通过两个锚爪稳定地固定在钻孔的两个预定位置；

(2)拉紧直线运动部，以防止测量误差；

(3)假设位于较深位置的基点锚爪安装深度为A，位于较浅位置的基点锚爪安装深度为B，深基点读数为X1，浅基点读数为X2；则在A-B范围内围岩离层量为X1-X2，在0～B范围内的顶板离层量为X2。