[发明专利]煤矿采动覆岩大量程深部分层拉线位移监测系统

说明书

本发明提供一种煤矿采动覆岩大量程深部分层拉线位移监测系统，该系统包括：多个三爪式液压锚爪、多条钢丝绳测线和多个拉线位移传感器；其中，每个三爪式液压锚爪分别设在煤矿采动覆岩中钻孔的不同深度，在所述三爪式液压锚爪的弹力作用下与所述钻孔的孔壁岩层接触；每个三爪式液压锚爪通过所述钢丝绳测线与所述拉线位移传感器连接；当所述三爪式液压锚爪接触的孔壁岩层发生移动变形时，所述三爪式液压锚爪随着所述孔壁岩层的移动变形而同步移动变形，与所述三爪式液压锚爪连接的钢丝绳测线将所述三爪式液压锚爪的位移传输至所述拉线位移传感器。本发明提高了覆岩移动变形监测系统的适用范围和监测准确性。

技术领域

本发明涉及采煤沉陷区深部岩土体监测技术领域，尤其涉及一种煤矿采动覆岩大量程深部分层拉线位移监测系统。

背景技术

井下工作面自切眼向停采线方向推进，当开采空间达到一定尺寸后，导致上覆岩层逐渐弯曲、下沉、破断、垮落、堆积至采空区。伴随着工作面开采尺寸的增加，下部岩层移动变形自下而上逐渐向上传递。同时上覆岩层由于岩性的差异与裂隙及离层空间的出现，上覆岩土层内部也表现出非同时、非同步、非相同移动量值移动变形。上覆岩土层的移动变形反映至地表则变现为地表沉陷。岩层移动变形是地表移动变形的本质，地表移动变形是覆岩移动变形的直观反映。

现有技术中适用于变量量值较小、移动变形不剧烈、监测深度较浅的监测设备较为成熟，种类也较多。其中，测斜仪应用最为广泛，但主要应用于边坡体破坏前的监测及预警，不能适用于大变形监测。柔性测斜仪、电感式监测仪、光纤与多点位移计量程过小，不能应用于煤矿采动影响、变形剧烈、变量较大的移动变形监测。

因此，在保证覆岩移动变形监测精度的情况下，提供一种大量程、适应变形剧烈岩层监测，且能适用于较深深度的覆岩移动变形监测设备成为目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明提供一种煤矿采动覆岩大量程深部分层拉线位移监测系统，用以解决现有技术中覆岩移动变形监测的量程小、深度浅，且不能适用于剧烈变形，使用范围受限的缺陷，实现提高覆岩移动变形监测的适用范围。

本发明提供一种煤矿采动覆岩大量程深部分层拉线位移监测系统，包括多个三爪式液压锚爪、多条钢丝绳测线和多个拉线位移传感器；

其中，所述三爪式液压锚爪、钢丝绳测线和拉线位移传感器的数量相同，且一一对应；

每个三爪式液压锚爪分别设在煤矿采动覆岩中钻孔的不同深度，在所述三爪式液压锚爪的弹力作用下与所述钻孔的孔壁岩层接触；

每个三爪式液压锚爪通过所述钢丝绳测线与所述拉线位移传感器连接，所述拉线位移传感器的位置固定，且拉紧所述钢丝绳测线；

当所述三爪式液压锚爪接触的孔壁岩层发生移动变形时，所述三爪式液压锚爪随着所述孔壁岩层的移动变形而同步移动变形，与所述三爪式液压锚爪连接的钢丝绳测线将所述三爪式液压锚爪的位移传输至所述拉线位移传感器。

根据本发明提供的一种煤矿采动覆岩大量程深部分层拉线位移监测系统，还包括传输线杆，所述钢丝绳测线穿过所述传输线杆；

所述传输线杆的内壁安装有一组或多组滑轮，每组滑轮在同一平面上沿所述传输线杆的内壁均匀布置，所述多组滑轮位于不同平面；

所述钢丝绳测线缠绕在所述滑轮的外侧凹槽内，用于对所述钢丝绳测线进行变向。

根据本发明提供的一种煤矿采动覆岩大量程深部分层拉线位移监测系统，还包括拉线位移传感器的固定平台；

所述固定平台包括多个平板及平板固定支撑柱体，所述拉线位移传感器固定在所述平板上，每个平板的中间设有通孔；

多个平板沿所述传输线杆的轴线方向平行设置，且相邻的两个平板采用所述平板固定支撑柱体固定连接；