[发明专利]一种钢索式巷道围岩收敛监测装置及监测方法

权利要求书

1.一种钢索式巷道围岩收敛监测装置，其特征在于，包括连接线、张紧装置、滑轮、倾角传感器，在巷道内壁上设置有若干测点，在所述测点上对应设置有一滑轮，所述连接线一端固定，另一端与所述张紧装置连接，且所述连接线依次与各所述测点上的所述滑轮贴合设置，所述倾角传感器对应各所述测点设置，所述倾角传感器检测对应所述测点上所述连接线的夹角。

2.如权利要求1所述的钢索式巷道围岩收敛监测装置，其特征在于，所述倾角传感器检测对应所述测点上所述连接线与铅垂直线的夹角。

3.如权利要求2所述的钢索式巷道围岩收敛监测装置，其特征在于，所述连接线对应所述滑轮均设置有引入段、贴合段和引出段，所述连接线由所述引入段向所述滑轮延伸使所述贴合段和所述滑轮贴合接触并由所述引入段远离所述滑轮延伸引出，所述倾角传感器连接两悬臂，所述悬臂的端部设置有引导轮，两所述引导轮分别贴合于所述引入段和所述引出段上。

4.如权利要求3所述的钢索式巷道围岩收敛监测装置，其特征在于，所述滑轮上设置有旋转传感器，用于检测所述滑轮的旋转角度。

5.如权利要求4所述的钢索式巷道围岩收敛监测装置，其特征在于，还包括温度传感器，用以检测巷道内温度。

6.一种如权利要求4或5所述的钢索式巷道围岩收敛监测装置的监测方法，其特征在于，包括：

在巷道内壁上依次设置有第一测点、第二测点…第i测点，所述连接线的一端固定设置在所述第一测点上，另一端固定连接所述张紧装置，且所述连接线依次与所述第二测点…所述第i测点上的所述滑轮贴合设置，以所述第一测点为基准点，实时检测其他所述测点的坐标，从而实现对巷道围岩收敛状态的监测。

7.如权利要求6所述的监测方法，其特征在于，监测时，第i个所述测点的坐标公式为：

其中，为第i个所述测点的横坐标；为第i个所述测点的纵坐标；为第i-1个所述测点的横坐标；为第i-1个所述测点的纵坐标；为监测时第i个所述测点和第i-1个所述测点之间的距离；为第i一1个所述测点上所述连接线与铅垂直线的夹角。

8.如权利要求7所述的监测方法，其特征在于，对于第1个测点，有：其中为第i个测点两侧连接线间的夹角。

对于第2个及以后的测点：

其中，和为第i个所述测点发生相对位移时，所述滑轮两侧所述连接线的角度变化值。

9.如权利要求8所述的监测方法，其特征在于，在第i个所述测点上，所述倾角传感器所测所述滑轮两侧所述悬臂角度变化分别为和

和与所述角度传感器所测角度变化值和的关系式为：

其中，f为角度比例系数。

10.如权利要求7所述的监测方法，其特征在于，监测时第i个所述测点和第i-1个所述测点之间距离的计算公式为：

其中，r为所述滑轮的半径，为安装测点时第i个所述测点和第i-1个所述测点之间的初始距离；为监测时第i个所述测点上所述滑轮的转动角度；为监测时第i-1个所述测点上所述滑轮的转动角度。