專利名稱：巷道頂板位移精確檢測裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種頂板巖層位移檢測技術(shù)，尤其涉及一種巷道頂板位移精確檢測裝置和方法。
背景技術(shù)：
頂板位移對巷道的安全穩(wěn)定具有重要的影響。為降低煤炭開采中頂板事故發(fā)生的數(shù)量，必須采用更加先進的測量方法對煤礦的頂板進行測量。目前巷道頂板位移檢測主要有機械式方法、霍爾效應(yīng)原理的非接觸測量方法和光電輪測量技術(shù)的位移檢測方法等。上述現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下缺點直接測量線位移量程小，僅將所測的線位移量轉(zhuǎn)換為電容或電感的變化量，轉(zhuǎn)換過程中許多變化量需通過交流電橋才能轉(zhuǎn)換為電壓值輸出，電路處理復雜、不易實現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種檢測精確、結(jié)構(gòu)簡單、易于實現(xiàn)的巷道頂板位移精確檢測裝置和方法。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的本發(fā)明的巷道頂板位移精確檢測裝置，包括頂板位移檢測傳感器，所述頂板位移檢測傳感器包括連接錨桿，所述連接錨桿的前端設(shè)有錨固頭，所述連接錨桿的后部設(shè)有位移盤運動導軌，所述位移盤運動導軌上設(shè)有位移轉(zhuǎn)換圓盤，所述位移盤運動導軌的后端設(shè)有角位移測量元件，所述位移轉(zhuǎn)換圓盤與所述角位移測量元件之間設(shè)有支撐彈簧，所述位移轉(zhuǎn)換圓盤設(shè)有位移指示裝置，所述位移指示裝置指向所述角位移測量元件。本發(fā)明的上述的巷道頂板位移精確檢測裝置檢測巷道頂板位移的方法，將頂板變形線位移量轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的角位移，通過對角位移的精確測量推算出相應(yīng)線位移的精確值。由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明提供的巷道頂板位移精確檢測裝置和方法，由于包括頂板位移檢測傳感器，頂板位移檢測傳感器包括連接錨桿，連接錨桿的前端設(shè)有錨固頭，連接錨桿的后部設(shè)有位移盤運動導軌，位移盤運動導軌上設(shè)有位移轉(zhuǎn)換圓盤，位移盤運動導軌的后端設(shè)有角位移測量元件，位移轉(zhuǎn)換圓盤與角位移測量元件之間設(shè)有支撐彈簧，位移轉(zhuǎn)換圓盤設(shè)有位移指示裝置，位移指示裝置指向角位移測量元件。能夠?qū)㈨敯遄冃尉€位移量轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的角位移，通過對角位移的精確測量推算出相應(yīng)線位移的精確值。檢測精確、結(jié)構(gòu)簡單、易于實現(xiàn)。


圖1為本發(fā)明的實施例中頂板位移檢測傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的A向視圖；圖3為本發(fā)明的實施例中位移盤運動導軌的結(jié)構(gòu)示意圖4為圖3的B向視圖。圖中1.錨固頭，2.連接錨桿，3.位移轉(zhuǎn)換圓盤，4.位移盤運動導軌，5.支撐彈簧，6.角位移測量元件，7.傳動裝置，8.位移指示裝置。
具體實施例方式下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例作進一步地詳細描述。本發(fā)明的巷道頂板位移精確檢測裝置，其較佳的具體實施方式
是包括頂板位移檢測傳感器，所述頂板位移檢測傳感器包括連接錨桿，所述連接錨桿的前端設(shè)有錨固頭，所述連接錨桿的后部設(shè)有位移盤運動導軌，所述位移盤運動導軌上設(shè)有位移轉(zhuǎn)換圓盤，所述位移盤運動導軌的后端設(shè)有角位移測量元件，所述位移轉(zhuǎn)換圓盤與所述角位移測量元件之間設(shè)有支撐彈簧，所述位移轉(zhuǎn)換圓盤設(shè)有位移指示裝置，所述位移指示裝置指向所述角位移測量元件。所述位移盤運動導軌上設(shè)有螺旋狀軌道，具體實施例中，所述位移轉(zhuǎn)換圓盤沿所述位移盤運動導軌軸向移動Imm時的旋轉(zhuǎn)角度為1. 8度。所述位移轉(zhuǎn)換圓盤的邊緣部位設(shè)有傳動裝置，所述移指示裝置連接在所述傳動裝置的末端。本發(fā)明的上述的巷道頂板位移精確檢測裝置檢測巷道頂板位移的方法，其較佳的具體實施方式
是將頂板變形線位移量轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的角位移，通過對角位移的精確測量推算出相應(yīng)線位移的精確值。具體可以將錨固頭固定在老巖上，當頂板發(fā)生變形位移，頂板巖層推動位移轉(zhuǎn)換圓盤沿位移盤運動導軌做旋轉(zhuǎn)和直線運動，位移轉(zhuǎn)換圓盤上的位移指示裝置隨位移轉(zhuǎn)換圓盤一起轉(zhuǎn)動相應(yīng)的角度，末端的角位移測量裝置測量圓盤的旋轉(zhuǎn)角度，通過該角度計算出巷道頂板變形位移。具體實施例中，當頂板變形Imm時，圓盤旋轉(zhuǎn)1. 8度。具體實施例如圖1至圖4所示導軌截面呈現(xiàn)方形，邊長為20mm，總長度200mm，旋轉(zhuǎn)360度， 具體的工作過程是錨固頭1固定在老巖上，當頂板發(fā)生變形位移，錨固頭1不動，頂板巖層推動位移轉(zhuǎn)換圓盤3沿特定導軌4做旋轉(zhuǎn)和直線運動。位移轉(zhuǎn)換圓盤3上的位移指示裝置隨位移轉(zhuǎn)換圓盤3 —起轉(zhuǎn)動相應(yīng)的角度，當變形Imm時，圓盤3旋轉(zhuǎn)1. 8度。旋轉(zhuǎn)角度通過傳動裝置傳送給角位移測量裝置6，即可計算出巷道頂板變形位移。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換， 都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護范圍為準。
權(quán)利要求
1.一種巷道頂板位移精確檢測裝置，其特征在于，包括頂板位移檢測傳感器，所述頂板位移檢測傳感器包括連接錨桿，所述連接錨桿的前端設(shè)有錨固頭，所述連接錨桿的后部設(shè)有位移盤運動導軌，所述位移盤運動導軌上設(shè)有位移轉(zhuǎn)換圓盤，所述位移盤運動導軌的后端設(shè)有角位移測量元件，所述位移轉(zhuǎn)換圓盤與所述角位移測量元件之間設(shè)有支撐彈簧，所述位移轉(zhuǎn)換圓盤設(shè)有位移指示裝置，所述位移指示裝置指向所述角位移測量元件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巷道頂板位移精確檢測裝置，其特征在于，所述位移盤運動導軌上設(shè)有螺旋狀軌道，所述位移轉(zhuǎn)換圓盤沿所述位移盤運動導軌軸向移動Imm時的旋轉(zhuǎn)角度為1.8度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的巷道頂板位移精確檢測裝置，其特征在于，所述位移轉(zhuǎn)換圓盤的邊緣部位設(shè)有傳動裝置，所述移指示裝置連接在所述傳動裝置的末端。
4.一種權(quán)利要求1、2或3所述的巷道頂板位移精確檢測裝置檢測巷道頂板位移的方法，其特征在于，將頂板變形線位移量轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的角位移，通過對角位移的精確測量推算出相應(yīng)線位移的精確值。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的檢測巷道頂板位移的方法，其特征在于，將錨固頭固定在老巖上，當頂板發(fā)生變形位移，頂板巖層推動位移轉(zhuǎn)換圓盤沿位移盤運動導軌做旋轉(zhuǎn)和直線運動，位移轉(zhuǎn)換圓盤上的位移指示裝置隨位移轉(zhuǎn)換圓盤一起轉(zhuǎn)動相應(yīng)的角度，末端的角位移測量裝置測量圓盤的旋轉(zhuǎn)角度，通過該角度計算出巷道頂板變形位移。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的檢測巷道頂板位移的方法，其特征在于，當頂板變形Imm時， 圓盤旋轉(zhuǎn)1.8度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種巷道頂板位移精確檢測裝置和方法，包括頂板位移檢測傳感器，頂板位移檢測傳感器包括連接錨桿，連接錨桿的前端設(shè)有錨固頭，連接錨桿的后部設(shè)有位移盤運動導軌，位移盤運動導軌上設(shè)有位移轉(zhuǎn)換圓盤，位移盤運動導軌的后端設(shè)有角位移測量元件，位移轉(zhuǎn)換圓盤與角位移測量元件之間設(shè)有支撐彈簧，位移轉(zhuǎn)換圓盤設(shè)有位移指示裝置，位移指示裝置指向角位移測量元件。能夠?qū)㈨敯遄冃尉€位移量轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的角位移，通過對角位移的精確測量推算出相應(yīng)線位移的精確值。檢測精確、結(jié)構(gòu)簡單、易于實現(xiàn)。
文檔編號G01B21/02GK102519411SQ20111033539
公開日2012年6月27日 申請日期2011年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月28日
發(fā)明者徐志強, 王衛(wèi)東, 鄭楊冰 申請人:中國礦業(yè)大學(北京)