采動覆巖破壞水平變形的雙探頭探測裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種采動覆巖破壞水平變形的雙探頭探測裝置，屬于采礦工程【技術領域】。本實用新型包括測斜管、與測斜管適配的兩種探頭，及與探頭連接的傳感器，兩種探頭為導輪探頭和無輪探頭，所述的導輪探頭包括探桿Ⅰ，探桿Ⅰ上裝有導輪；所述的無輪探頭包括探桿Ⅱ，所述的測斜管上有與導輪適配的導槽。本實用新型采用導輪探頭和無輪探頭相結合，利用導輪探頭數(shù)據(jù)穩(wěn)定快、數(shù)據(jù)精確度高和定向準確的特點，結合無導輪探頭對測斜管變形適應性強的特點，探測過程中相互補充，保證了工程的完整性。
【專利說明】采動覆巖破壞水平變形的雙探頭探測裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種探測裝置，屬于采礦工程【技術領域】。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)有的滑動式測斜儀用于觀測土石壩、堤防、山體邊坡、建筑物基坑等巖體內部傾斜和水平方向的移動與變形，觀測深度一般為50m左右?；瑒邮綔y斜儀用到采礦工程領域時，不能完全滿足要求。主要原因是:(I)采礦影響覆巖厚度大，觀測深度一般超過IOOm ；
[2]地層移動變形大。當采煤厚度大時，覆巖移動變形劇烈，水平移動可達2m，水平變形可達20mm/m以上。(3)變形量和方向變化。隨采煤工作面與觀測孔位置不同，地層移動變形量及方向不斷變化。因此隨著采掘活動對地層的影響，易造成測管的變形和錯斷，致使測管的導槽錯斷，從而導致測斜儀探頭無法下到測管的底部，即越觀測越淺，無法進行全段鉆孔的觀測，導致觀測內容缺失。

【發(fā)明內容】

[0003]為了克服上述現(xiàn)有技術的不足之處，本實用新型提供采動覆巖破壞水平變形的雙探頭探測裝置，好的解決了滑動測斜儀觀測采動影響深部孔時，出現(xiàn)的卡孔、廢孔和越觀測越淺的現(xiàn)象，能完整反映深厚松散層移動變形規(guī)律。
[0004]本實用新型是通過如下技術方案實現(xiàn)的:一種采動覆巖破壞水平變形的雙探頭探測裝置，它包括測斜管、與測斜管適配的兩種探頭，及與探頭連接的傳感器，兩種探頭為導輪探頭和無輪探頭，所述的導輪探頭包括探桿I，探桿I上裝有導輪；所述的無輪探頭包括探桿II，所述的測斜管上有與導輪適配的導槽。
[0005]所述的導輪包括兩組導輪，即上導輪和下導輪，所述的上導輪和下導輪均通過導輪架安裝在所述的探桿I上。
[0006]所述的探桿I和探桿II的末端有傳感器接口，所述的傳感器的前端有與所述的傳感器接口適配的傳感器接板，傳感器接板與傳感器接口之間通過螺釘或螺栓固定，所述的傳感器的后端連接電纜，電纜上有卡箍。
[0007]所述的上導輪和下導輪之間的安裝間距為500mm。
[0008]所述的探桿II的長度是I米。
[0009]本實用新型的有益效果是:本實用新型采用導輪探頭和無輪探頭相結合，滑動式測斜儀導輪探頭和無輪探頭在同一觀測孔的測斜管中先后觀測，利用導輪探頭數(shù)據(jù)穩(wěn)定快、數(shù)據(jù)精確度高和定向準確的特點，結合無導輪探頭對測斜管變形適應性強的特點，探測過程中相互補充，保證了工程的完整性；數(shù)據(jù)進行對比分析，相互佐證，保證了數(shù)據(jù)的準確性。較好的解決了滑動測斜儀觀測采動影響深部孔時，出現(xiàn)的卡孔、廢孔和越觀測越淺的現(xiàn)象，能完整反映深厚松散層移動變形規(guī)律。
【專利附圖】

【附圖說明】[0010]下面根據(jù)附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0011]圖1是本實用新型導輪探頭結構示意圖；
[0012]圖2是本實用新型無輪探頭結構示意圖；
[0013]圖3是本實用新型使用參考圖；
[0014]圖4是圖1的俯視圖；
[0015]圖5是探頭與傳感器連接示意圖；
[0016]圖6是本實用新型測斜儀工作原理。
[0017]圖中，1、觀測孔，2、測斜管，2-1、導槽，3、導輪，3-1、上導輪，3-2、下導輪，3-3、導輪架，4、導輪探頭，4-1、探桿I，5、電纜，5-1、卡箍，6、無輪探頭，6-1、探桿II，7、傳感器，7-1、傳感器接板，8、螺釘或螺栓，9、傳感器接口。
【具體實施方式】
[0018]如圖1、圖2、圖3、圖4所示的一種采動覆巖破壞水平變形的雙探頭探測裝置，它包括測斜管2、與測斜管2適配的兩種探頭，及與探頭連接的傳感器7，兩種探頭為導輪探頭4和無輪探頭6，所述的導輪探頭4包括探桿I 4-1，探桿I 4-1上裝有導輪3 ;所述的無輪探頭6包括探桿II 6-1，所述的測斜管2上有與導輪3適配的導槽2-1。
[0019]所述的導輪3包括兩組導輪，即上導輪3-1和下導輪3-2，所述的上導輪3_1和下導輪3-2均通過導輪架3-3安裝在所述的探桿I 4-1上。
[0020]所述的探桿I 4-1和探桿II 6-1的末端有傳感器接口 9，所述的傳感器7的前端有與所述的傳感器接口 9適配的傳感器接板7-1，傳感器接板7-1與傳感器接口 9之間通過螺釘或螺栓8固定，所述的傳感器7的后端連接電纜5，電纜5上有卡箍5-1。
[0021]所述的上導輪3-1和下導輪3-2之間的安裝間距為500mm。
[0022]所述的探桿II 6-1的長度是I米。
[0023]本實用新型采用導輪探頭和無輪探頭相結合，無輪探頭提高了對測管變形的適應性；無輪探頭可采用鐵質探桿，長度由常規(guī)探頭的0.5m改變?yōu)?.0m，與探測間距1.0m相匹配。根據(jù)測斜儀的工作原理，如圖6所示，鉆孔測點的水平移動量d是通過計算探頭上部相對于探頭下部所產(chǎn)生的傾角(Θ )與觀測讀數(shù)間距(L)的水平偏移，d=L.sin Θ，探頭長度
1.0m的設計保證了無輪探頭自身數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和準確性。由于采動影響地層的水平變形和移動量較大，對數(shù)據(jù)精度要求相對較低，間距1.0m的觀測可以滿足工程需要，同時減少了工作量。無導輪探頭主要規(guī)格見表I。
[0024]本實用新型的使用方法，如圖3、圖4所示，滑動式測斜儀導輪探頭和無輪探頭在同一觀測孔I的測斜管2中先后觀測，利用導輪探頭數(shù)據(jù)穩(wěn)定快、數(shù)據(jù)精確度高和定向準確的特點，結合無導輪探頭對測斜管變形適應性強的特點，探測過程中相互補充，保證了工程的完整性；數(shù)據(jù)進行對比分析，相互佐證，保證了數(shù)據(jù)的準確性。較好的解決了滑動測斜儀觀測采動影響深部孔時，出現(xiàn)的卡孔、廢孔和越觀測越淺的現(xiàn)象，能完整反映深厚松散層移動變形規(guī)律。
【權利要求】
1.一種采動覆巖破壞水平變形的雙探頭探測裝置，其特征在于:它包括測斜管(2)、與測斜管(2)適配的兩種探頭，及與探頭連接的傳感器(7)，兩種探頭為導輪探頭(4)和無輪探頭(6)，所述的導輪探頭(4)包括探桿I (4-1)，探桿I (4-1)上裝有導輪(3);所述的無輪探頭(6)包括探桿II (6-1)，所述的測斜管(2)上有與導輪(3)適配的導槽(2-1)。
2.根據(jù)權利要求1所述的采動覆巖破壞水平變形的雙探頭探測裝置，其特征在于:所述的導輪(3)包括兩組導輪，即上導輪(3-1)和下導輪(3-2)，所述的上導輪(3-1)和下導輪(3-2)均通過導輪架(3-3)安裝在所述的探桿I (4-1)上。
3.根據(jù)權利要求1所述的采動覆巖破壞水平變形的雙探頭探測裝置，其特征在于:所述的探桿I (4-1)和探桿II (6-1)的末端有傳感器接口(9)，所述的傳感器(7)的前端有與所述的傳感器接口(9)適配的傳感器接板(7-1)，傳感器接板(7-1)與傳感器接口(9)之間通過螺釘或螺栓(8)固定，所述的傳感器(7)的后端連接電纜(5)，電纜(5)上有卡箍(5-1)。
4.根據(jù)權利要求2所述的采動覆巖破壞水平變形的雙探頭探測裝置，其特征在于:所述的上導輪(3-1)和下導輪(3-2)之間的安裝間距為500mm。
5.根據(jù)權利要求1所述的采動覆巖破壞水平變形的雙探頭探測裝置，其特征在于:所述的探桿II (6-1)的長度是I米。
【文檔編號】E21C39/00GK203685188SQ201420010932
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年1月8日 優(yōu)先權日:2014年1月8日
【發(fā)明者】祁和剛, 許延春, 吳繼忠, 溫德華, 袁秋冬, 劉世奇, 張旗, 柳昭星 申請人:上海大屯能源股份有限公司, 中國礦業(yè)大學(北京)