[实用新型]开采沉陷区地表裂缝深度测量装置

说明书

本实用新型涉及测量测验技术领域，公开了一种开采沉陷区地表裂缝深度测量装置，包括测量架、分别位于测量架两侧的测量单元；测量单元包括与测量架水平滑动连接且沿纵向贯穿测量架的测量轴、与测量轴相切且横截面为圆形的支撑轴，支撑轴位于测量轴远离测量架中心的一侧，支撑轴连接有固定在测量架上的动力件，支撑轴与测量架水平滑动连接。本实用新型结构简单，方便测量地表裂缝的深度。

技术领域

本实用新型涉及测量测验技术领域，具体涉及一种开采沉陷区地表裂缝深度测量装置。

背景技术

地下大量矿产资源的开采形成了大面积的地下采空区，使上覆岩层发生移动与破坏，导致地表大面积沉陷，专业上称之为开采沉陷区。

开采沉陷区的地表受到拉伸变形影响，可能会产生裂缝，裂缝深度和宽度与松散层的厚度、性质有关。若松散层为塑性较大的粘土，地表拉伸变形值超过6～10mm/m时，地表出现裂缝；松散层为塑性较小的砂质粘土、粘土质砂时，地表拉伸变形值超过2～3mm/m，地表即可产生裂缝。当采深和采厚比较小时，推进工作面前方地表可能出现垂直于推进方向的裂缝，地表裂缝的形状为楔形，开口大，随深度增加而减小，到一定深度尖灭。

申请人为了研究地表裂缝的深度对建筑物的影响，需要对开采沉陷区的裂缝的深度进行测量，目前，开采沉陷区地表裂缝深度的测量主要采用地质勘探方法，包括大地电磁测深法、瞬态瑞雷波及地震映像等，这些方法成本较高，尤其是探测的仪器较昂贵，其数据处理较为复杂，探测结果需要专业人员经验分析，同时其探测精度受周边物理磁场影响较大。

实用新型内容

本实用新型意在提供一种开采沉陷区地表裂缝深度测量装置，以降低开采沉陷区地表裂缝深度测量的难度，节约测量成本。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种开采沉陷区地表裂缝深度测量装置，包括测量架、分别位于测量架两侧的测量单元；测量单元包括与测量架水平滑动连接且沿纵向贯穿测量架的测量轴、与测量轴相切且横截面为圆形的支撑轴，支撑轴位于测量轴远离测量架中心的一侧，支撑轴连接有固定在测量架上的动力件，支撑轴与测量架水平滑动连接。

本实用新型的原理以及有益效果：开采沉陷区所形成的地表裂缝横截面一般为楔形，其深度为5m～20m，使用现有的大地电磁测深法、瞬态瑞雷波及地震映像等进行测量成本较高。申请人通过研究，使用两根测量轴分别沿地表裂缝的两侧的倾斜面伸入到地表裂缝内，并通过两根测量轴、测量架构件一个与地表裂缝的类似的楔形，然后通过人工测量出两根测量轴与测量架的之间的夹角(内夹角)可参考附图5，然后经过公式：

h＝tanαtanβ·d/(tanα+tanβ)可尽量准确的计算出地表裂缝的深度。与大地电磁测深法、瞬态瑞雷波及地震映像等测量方式相比，本方案通过直接测量的方式可以避免探测精度受到周边物理磁场的影响，同时克服了探测数据处理复杂的问题。本方案的制造成本较低，与昂贵的探测仪器相比，制造成本较低，从而节约了测量成本。

进一步，还包括位于两根测量轴之间的两根副测量轴。两根副测量轴可以挤压测量轴，使得测量轴与地表裂缝的倾斜面相抵，使得两根测量轴、测量架所构件的楔形尽量与地表裂缝的楔形一致。

进一步，测量轴、副测量轴均包括中空的上轴、中空的下轴，上轴的上端固定有驱动件，上轴内设有与驱动件固定连接的螺杆，下轴与螺杆螺纹连接，且下轴连接有与上轴竖直滑动连接的限位轴。驱动件对螺杆进行驱动，限位轴对下轴进行下位，如此构成类似丝杠结构。在螺杆转动时，螺杆带动下轴向下滑动，如此延长测量轴和副测量轴的长度。

进一步，所述测量架的底部固定有限位块。限位块可伸入到土壤内，以达到固定测量架的目的，使得装置在测量时稳定。

进一步，所述限位块的横截面为锥形。与横截面为正方形、长方形等的限位块相比，锥形更容易伸入到土壤内。