[实用新型]一种巷道围岩变形超声波实时监测警报装置

说明书

本实用新型公开了一种巷道围岩变形超声波实时监测警报装置，它包括锚杆、托盘、第一螺母、外螺纹套管、第一固定螺母、第二固定螺母、支撑架、舵机、销钉、超声波传感器探头、数据处理器；锚杆为设在巷道中任意点的锚杆，锚杆尾部用外螺纹套管紧固，在锚杆尾部顶端用第一螺母固定托盘，锚杆尾部底端通过上、下两个支撑架上的第一固定螺母和第二固定螺母固定支撑架，支撑架中央放置数据处理器，支撑架的另一端用销钉固定舵机，舵机上设有超声波传感器探头，超声波传感器探头与数据处理器相连。本实用新型结构简单、操作方便，能够实现对巷道围岩变形监测的自动化和智能预警，预防因围岩不稳定而造成的顶板垮落等灾害的发生。

技术领域

本实用新型涉及一种巷道围岩变形监测装置，尤其是一种巷道围岩变形超声波实时监测警报装置。

背景技术

在地下巷道掘进完成后，由于围岩内部应力、矿山压力、采动应力等因素会使巷道围岩不同位置发生不同程度的变形，当变形超过稳定范围后便会造成坍塌等威胁生命安全的事故，因此对于巷道变形的实时监测显得尤为重要。目前，已有多种测量装置及方法得到了广泛应用，但由于测量过程中主要是人工手动测量的方法，人工手动测量不仅会对测量装置产生一定的临时干扰，而且会因为仪器条件、观测者的自身条件等存在一定误差，从而不能真实的反映巷道围岩的变形情况。中国专利文献申请号为201610976614.2、名称为“一种全巷全过程全断面表面变形监测装置及方法”的资料公开了一种全巷全过程全断面表面变形监测装置及方法，其测试装置较为复杂，安装、拆卸过程较繁琐。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的上述技术问题，本实用新型提供一种结构简单、操作方便、能够自动测量的矿用巷道围岩变形超声波实时监测警报装置。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案是：一种巷道围岩变形超声波实时监测警报装置，包括锚杆、托盘、第一螺母、外螺纹套管、第一固定螺母、第二固定螺母、支撑架、舵机、销钉、超声波传感器探头、数据处理器；锚杆为设在巷道中任意点的锚杆，锚杆尾部用外螺纹套管紧固，在锚杆尾部顶端用第一螺母固定托盘，锚杆尾部底端通过上、下两个支撑架上的第一固定螺母和第二固定螺母固定支撑架，支撑架中央放置数据处理器，支撑架的另一端用销钉固定舵机，舵机上设有超声波传感器探头，超声波传感器探头与数据处理器相连。

本实用新型的技术效果在于：本测量装置结构简单、操作方便，能够实现对巷道围岩变形监测的自动化和智能预警，在一定程度上减少煤矿对于巷道的人力投资，同时可以观测围岩变形，进一步确定巷道稳定性，预防因围岩不稳定而造成的顶板垮落等灾害的发生。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中：1、巷道；2、直接顶；3、基本顶；4、锚杆；5、托盘；6、螺母；7、外螺纹套管；8、固定螺母1；9、固定螺母2；10、支撑架；11、舵机；12、销钉；13、超声波传感器探头；14、数据处理器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对实用新型发作进一步的说明。

如图1所示，本实用新型包括锚杆4、托盘5、螺母6、外螺纹套管7、固定螺母8、1固定螺母9、支撑架10、舵机11、销钉12、超声波传感器探头13、数据处理器14；锚杆4为设在巷道1中任意点的锚杆，锚杆4尾部用外螺纹套管7紧固，在锚杆7尾部顶端用螺母6固定托盘，锚杆4尾部底端通过上、下两个支撑架固定螺母（8、9）固定支撑架10，支撑架10中央放置数据处理器14，支撑架10的另一端用销钉12固定舵机11，舵机11上设有超声波传感器探头13，超声波传感器探头13与数据处理器14相连。

本实用新型的工作原理如下：使用时，利用舵机11带动超声波传感器探头13旋转，当舵机11旋转角度达到时，舵机11上的超声波传感器探头13则进行距离测量, 测量巷道围岩与超声波传感器探头13之间的距离。随着舵机11的旋转，超声波传感器探头13进行一次测量，舵机11旋转一个周期后再次进行下一周期旋转，超声波传感器探头13则继续进行距离测量。测量的同时超声波传感器探头13将所测得的距离数据传输到数据处理器14，数据处理器14将该周期数据与上一周期的数据进行对比，如果超出设定的预警值，则数据处理器会发生警报，否则继续下一周期测量。本实用新型通过距离测量得到中心点的改变规律，并得到巷道断面轮廓的面积，进而得到巷道围岩变形随测量周期的变化率，从而确定巷道围岩稳定性。本实用新型能够实现对巷道围岩变形监测的自动化和智能预警，在一定程度上减少煤矿对于巷道的人力投资，同时可以观测围岩变形，进一步确定巷道稳定性，预防因围岩不稳定而造成的顶板垮落等灾害的发生。