[发明专利]一种煤层位移沉降的测量装置及系统

说明书

本发明提供一种煤层位移沉降的测量装置及系统，其中，该测量装置包括圆柱体永磁铁和固定测量单元，其中，固定测量单元至少包括支撑弹簧、通电导线、压电陶瓷、旋转传递弹簧及第一外加电源，圆柱体永磁铁套接于支撑弹簧上，通电导线设置在该圆柱体永磁铁的下方，通电导线的长度等于支撑弹簧的直径，通电导线的一端连接在第一外加电源上，通电导线的另一端连接在旋转传递弹簧的一端，旋转传递弹簧的另一端连接压电陶瓷上，并由压电陶瓷输出电信号，本发明可以通过测量煤层发生位移时的磁通量变化施加在通电导线上的力所引起的差压电动势的变化值来监测煤层位移沉降情况，实现提前预警，起到监测和预警的作用。

技术领域

本发明涉及矿井安全技术领域，特别是涉及一种煤层位移沉降的测量装置及系统。

背景技术

目前我国煤矿开采过度而且缺乏现有的保障措施，导致问题频发，表现在：煤层沉降问题严重，被采煤掏空后下方形成空心层，上方大量的层土在压力作用下发成位移和沉降。目前采用的预测煤层沉降实际是采用矿井下支柱变形量进行预测，现有的预测方法具备很大的局限性，表现为：矿井支柱的变形需要人工测量，测量存在误差，由于数据的测量和计算监测需要人工进行，就会存在检测人员未巡视至该区域而该区域发生了位移和沉降未被监测到，存在监管盲区。而且数据不能实时传输至中央控制室自动计算输出结果，需要后续的人工测算才能知道位移是否发生，数据处理比较复杂，滞后性较为严重，不能实时反应出煤矿井下煤层的状态。

目前的这些测量方法和技术都有局限，导致现有的煤层发生位移和沉降时的测试手段不科学、不精密，不能提前对发生沉降或即将塌方的煤层块进行监测，导致了较多的安全事故。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种煤层位移沉降的测量装置及系统，用于解决现有技术中煤层发生位移和沉降时的测试手段不科学、不精密的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供以下技术方案：

一种煤层位移沉降的测量装置，包括圆柱体永磁铁和固定测量单元，其中，固定测量单元至少包括支撑弹簧、通电导线、压电陶瓷、旋转传递弹簧及第一外加电源，圆柱体永磁铁套接于支撑弹簧上，通电导线设置在该圆柱体永磁铁的下方，通电导线的长度等于支撑弹簧的直径，通电导线的一端连接在第一外加电源上，通电导线的另一端连接在旋转传递弹簧的一端，旋转传递弹簧的另一端连接压电陶瓷上，并由压电陶瓷输出电信号。

优选地，在固定测量单元的中部外侧位置同时设置有滑槽，在滑槽内设置可上下滑动的滑动槽片，槽片内有常开型干簧管连接的报警触发器，并分别在两端与第二外加电源连接。

另外，本发明还提供了一种煤层位移沉降的测量系统，包括上述煤层位移沉降的测量装置，以及采集电路单元、控制器和显示模块，控制器通过所述采集电路单元连接煤层位移沉降的测量装置，所述显示模块连接控制器。

优选地，还包括一红外遥控接收模块，适于接收对控制信号。

如上所述，本发明具有以下有益效果：本发明解决了测试煤层位移沉降的各种弊端，不受测量监测不及时，不能实时测量和显示等弊端的限制，并且解决了微观测量和精确测量等问题，能实现煤层位移沉降微观状态下的显示，并通过数据能实现实时传输，保证实时监控的精确性，并且设置了干簧管报警并联电路，在位移超过限值时直接报警起到安全保护作用。

附图说明

图1显示为一种煤层位移沉降的测量装置的原理图。

图2显示为一种煤层位移沉降的测量系统的原理图。

元件标号说明

1 圆柱体永磁铁

2 固定测量单元

21 支撑弹簧