[发明专利]一种顶板灾害监测装置

说明书

本发明公开了一种顶板灾害监测装置，本发明不仅可以对巷道的顶板进行实时的监测，而且可以对巷道顶板上方的巷道岩层的变形以及滑移进行实时监测，大大提高对巷道支护顶板灾害的预判时间，保证煤矿生产的安全运行，本发明通过将岩层的变形转换为监测套或者顶板套的变形，进而通过监测监测套和顶板套的径向变形移动量来实现对巷道顶部岩层滑移现象的提前判断，以便于对支护进行有效改进或者采取相应防止顶板灾害的措施，提高煤矿运行的稳定性，保证煤矿开采的效率。

技术领域

本发明涉及一种顶板灾害监测装置，属于煤矿用顶板灾害监测设备技术领域。

背景技术

在煤矿生产中，需要对煤矿巷道进行边掘进边支护，而对巷道的支护起到重要支撑作用的是顶板。而顶板在支护后，由于顶板上方的巷道岩层的长期变化以及后续掘进等的影响，岩层很容易出现滑移、坍塌等现象，轻则导致顶板支护出现变形，重则导致顶板支护出现事故，严重影响煤矿支护的安全性。顶板灾害是煤矿生产中危害较大、最易发生的灾害之一。

目前的顶板灾害的监测一般采用普通传感器的方式来对顶板变形进行监测，这种监测方式是对顶板进行监测，这就导致只有灾害已经传递至顶板才能够检测出来，一旦检测出，已经很难对顶板支护进行改进，甚至已经即将出现事故，沿着威胁着煤矿生产的安全。

本发明针对以上问题，提供一种顶板灾害监测装置，提高顶板灾害监测的提前性能，便于对顶板灾害进行提前防护。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种顶板灾害监测装置，其包括监测组件和监测器，待监测的顶板上设置有伸入巷道顶部岩层内的钻孔，所述监测组件穿过所述顶板并套设于所述钻孔内，并伸入顶板上方的被支护的顶部岩层内，所述监测器设置于所述监测组件外部，且固定于所述顶板下方，其特征在于，所述监测组件包括多段监测套，相邻的两段监测套之间采用嵌合连接组件连接在一起；

所述嵌合连接组件为不锈钢实心结构，所述监测套采用中空结构制成，且所述监测套在顶部岩石出现坍塌变形或者滑移时，所述监测套能够发生变形，所述监测套的中空的中心孔内沿着其轴向方向阵列设置有多个径向监测位移传感器，所述径向监测位移传感器能够监测监测套的各个轴向点位置处的径向变形量；

所述监测器与各个所述径向监测位移传感器采用无线通信连接，以便实时监测径向监测位移传感器的位移量，并根据径向监测位移传感器的监测值来判断顶板支护的危险性。

进一步，作为优选，所述监测组件还包括顶板套，所述顶板套套设在所述顶板的钻孔内，所述顶板套为阶梯结构，且所述顶板套与所述顶板套接处为大端，所述顶板套的小端伸入顶板上方的被支护的顶部岩层内，所述顶板套与所述监测套之间也采用所述嵌合连接组件连接在一起，所述顶板套内的径向方向也设置有径向监测位移传感器。

进一步，作为优选，所述径向监测位移传感器包括位移杆一、导向孔、光束发射头、光束发射器、传感器筒座、导向杆、端盖、位移杆二和圆柱弹簧，其中，所述传感器筒座的两端均设置有盲孔，所述盲孔的底壁的中心沿着所述传感器筒座的轴线方向延伸设置有所述导向杆，所述传感器筒座的两端的所述盲孔内分别可滑动的设置有所述位移杆一和位移杆二，所述位移杆一和位移杆二分别与各自的盲孔底壁之间设置有多个圆柱弹簧，所述位移杆一和位移杆二的中心均设置有导向孔，所述导向杆与所述导向孔滑动导向配合，所述位移杆一和位移杆二的一侧均沿着轴向方向密集布置有多个光接收探头装置，所述传感器筒座的两端均盖设有端盖，且所述传感器筒座与所述端盖之间沿着所述传感器筒座的径向方向延伸设置有安装槽，安装槽内设置有光束发射器，所述光束发射器的光束发射头正对朝向所述位移杆一和位移杆二的安装光接收探头装置的一侧设置，通过能够接收到光束的光接收探头装置的位置来实现位移杆一和位移杆二的位移监测。

进一步，作为优选，所述圆柱弹簧阵列设置在所述导向杆的四周。