[实用新型]一种被保护层膨胀变形量测定装置

说明书

本实用新型公开了一种被保护层膨胀变形量测定装置，包括钻孔、引导管、第一注浆组件、套管、第二注浆组件和钢丝绳；本实用新型利用施工钻孔的钻机、钻杆将钢丝绳、第一注浆组件等送入钻孔的被保护煤层顶板上方，注浆固定，测定被保护煤层顶板位移量；利用套管固定封孔部件后穿钢丝绳，送入钻孔的被保护煤层底板下方，注浆固定，测定被保护煤层的底板位移量；在保护层开采后，利用被保护煤层的顶板位移量、底板位移量，进而计算保护层开采后被保护层膨胀变形量。本实用新型解决了深钻孔测定变形装置送不到目标位置的问题，劳动强度低、安全性好，能够准确反映被保护煤层顶底板变化。

技术领域

本实用新型涉及煤矿技术领域，具体为一种被保护层膨胀变形量测定装置。

背景技术

矿井首次开采保护层考察保护效果和保护范围时，需要测定被保护层膨胀变形量。被保护层膨胀变形量是衡量保护层开采效果的一个关键参数，准确测定被保护层膨胀变形量进而掌握保护层开采期间被保护层卸压增透规律，对治理被保护层瓦斯具有重要意义。

测定被保护层膨胀变形量传统方法是深部基点法，即施工穿层钻孔穿透煤层顶板不少于1m，在煤层顶板及底板各安装一对钢楔固定深部基点，见图1。煤层顶板的钢楔焊接一直径10mm钢筋，穿过煤层底板的钢楔至孔口。煤层底板的钢楔焊有一根直径15mm的无缝钢管，套在与顶板钢楔相连的钢筋上。在保护层的采动作用下，固定于顶板的钢筋与固定于底板的钢管随顶底板移动，钢筋与钢管的相对位移便是被保护层膨胀变形量。

中国专利CN104482914A一种远距离被保护层膨胀变形量测定装置，它包括煤层顶板基点固定器、顶板基点测定线、连接管、煤层底板基点固定器、底板基点测定线，保护套管、套管连接头。煤层顶、底板布置基点固定器，二者通过连接管插接相连，管体四周翼翅呈张开状态，进而对保护层膨胀变形量进行测定；中国专利CN104344785A公开了一种煤层细微变形量自动测试装置通过利用煤层发生变形后，不锈钢管和钢丝绳随之产生相对位移，从而带动刻度尺或数显表移动，对保护层开采后被保护层的变形量进行测量。

上述技术存在一些问题：用深部基点法测定被保护层膨胀变形量需要将固定的钢锲和连接钢筋的钢锲送至钻孔顶板位置固定牢固。连接钢筋的钢锲靠人力送至钻孔目标位置，劳动强度大，人员在钻孔下作业，存在钻孔内物体下滑伤人的风险。如果钻孔深度超过50米，很难把基点固定到设计位置。钢锲在煤层顶底板主要靠钢锲和钻孔孔壁的摩擦力固定，当煤层卸压，煤层顶底板位移时，钢锲的受力状况发生变化，钢锲可能在钻孔内发生位移影响测定结果的准确性。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于如何实现解决深部基点法测定被保护层膨胀变形量，劳动强度大、基点固定到设计位置难、准确性差等问题。

本实用新型通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

一种被保护层膨胀变形量测定装置，包括钻孔、引导管、第一注浆组件、套管、第二注浆组件和钢丝绳；

所述引导管设置在所述钻孔内，且所述引导管靠近所述钻孔的孔底一端；

所述第一注浆组件设置在所述钻孔内，且所述第一注浆组件一端与所述引导管外壁固定连接；

所述套管设置在所述钻孔内，且所述套管一端伸入至被保护煤层的底板上方，所述套管另一端引出所述钻孔的外部；

所述第二注浆组件设置在所述钻孔内，且所述第二注浆组件一端与所述套管外壁固定连接；

所述钢丝绳一端固定在所述引导管上，所述钢丝绳另一端伸入所述套管内部并引出所述钻孔的外部。

本实用新型用钻机、钻杆将引导管、钢丝绳准确送至被保护煤层顶板处，在钢丝绳的引导下将套管送至被保护煤层底板处，解决了深钻孔测定变形装置送不到目标位置的问题，劳动强度低、安全性好；用封孔囊袋注浆工艺将钢丝绳、套管分别固定在被保护煤层的顶板和底板预定位置，稳固性好，能够准确反映被保护煤层顶底板变化。