[发明专利]一种巷道迎头空顶区顶板变形量监测装置及方法

权利要求书

1.一种巷道迎头空顶区顶板变形量监测装置，其特征至于：它包括固定机具和测杆装置，所述固定机具包括套筒(1)、紧固阀(2)、焊接管(3)和弧形管(4)，其中套筒(1)内径与锚杆(11)直径相匹配，套筒(1)上横向设有焊接管(3)，并通过紧固阀(2)固定焊接管(3)，焊接管(3)两端分别与弧形管(4)两端相连接，弧形管(4)上设有多个贯通测孔(5)，测孔(5)直径为弧形管(4)直径一半；

所述测杆装置包括测杆、凸出杆(8)、凹槽(9)和坡度仪(10)，所述测杆包括螺纹杆(6)和中空管(7)，螺纹杆(6)和中空管(7)相互独立且螺纹杆(6)可在中空管(7)中旋转，改变测量长度，测量迎头空顶区不同区域，以掘进面为前，坡度仪(10)安装在中空管(7)后端不超过1/2范围内，凸出杆(8)设置在中空管(7)正中间，所述凸出杆(8)上设有凹槽(9)，凸出杆(8)与弧形管(4)上的测孔(5)尺寸匹配，能够使凸出杆(8)放入测孔(5)内，凹槽(9)的宽度与弧形管(4)的直径匹配，形成卡扣，防止滑落。

2.根据权利要求1所述的巷道迎头空顶区顶板变形量监测装置，其特征在于：所述的固定机具应在空顶区测点(12)利用过程中一直保持固定在原位，避免前后两次测量因测孔(5)的竖向位置变化而导致测量结果不准确。

3.根据权利要求1所述的巷道迎头空顶区顶板变形量监测装置，其特征在于：所述的测孔(5)可根据实际需要监测的点，在弧形管(4)上添加，使测杆在与该测孔(5)结合时长轴和需要监测的测点(12)在同一平面上，一般设置1～10个。

4.根据权利要求3所述的巷道迎头空顶区顶板变形量监测装置，其特征在于：通过使凸出杆(8)上的凹槽(9)嵌入不同测孔(5)内，改变测杆监测方向，测量迎头空顶区不同区域。

5.一种使用权利要求1所述的巷道迎头空顶区顶板变形量监测装置的监测方法，其特征是包括如下步骤：

a.将固定机具的套筒(1)套入迎头第一排锚杆(11)的外露端，转动紧固阀(2)固定，使焊接管(3)的纵向轴线与巷道长轴线平行；

b.预先标记空顶区测点(12)，将测杆装置的凸出杆(8)放入合适的测孔(5)中，使测杆长轴与测点(12)在同一平面，将凸出杆(8)上的凹槽(9)嵌入测孔(5)，调节螺纹杆(6)长度，并下压测杆后端使螺纹杆(6)的前端接触测点(12)，记录此时测杆的整体长度L₁和坡度仪(10)上的角度θ₁作为首次测量标准，测量结束后将测杆装置取下放置在安全位置；

c.每隔一段时间将测杆装置再次放入对应测孔(5)中，通过调节螺纹杆(6)长度，使螺纹杆(6)前端接触测点(12)，记录每次监测的测杆长度L_n和坡度仪(10)上的对应角度θ_n，即可利用公式：h＝L₁cosθ₁-L_ncosθ_n，获得测点处对应时间段顶板下沉总量。