本發(fā)明屬于應(yīng)力監(jiān)測，具體涉及一種充填采礦應(yīng)力監(jiān)測預(yù)警裝置及方法。

背景技術(shù)：

1、我國煤炭資源豐富，分布地域廣闊，在采掘過程中會(huì)引起應(yīng)力重分布產(chǎn)生采動(dòng)應(yīng)力，準(zhǔn)確的測量采動(dòng)應(yīng)力的大小和方向，是選擇支護(hù)方式，保證采掘安全的前提，進(jìn)入21世紀(jì)，世界淺部礦產(chǎn)資源開采逐漸枯竭，國內(nèi)外礦產(chǎn)資源開采逐步轉(zhuǎn)向深部，千米深礦井的數(shù)量逐步增加，目前深部開采活動(dòng)超前于深部開采基礎(chǔ)理論研究，專門針對深部資源的基礎(chǔ)理論并未建立，因此針對深部巖石力學(xué)以及采礦科學(xué)理論的創(chuàng)新發(fā)展迫在眉睫，隨著開采深度的增加，地應(yīng)力水平不斷提高，水平地應(yīng)力與垂直地應(yīng)力的比值與淺部不同，進(jìn)入深部開采后，在承受高地應(yīng)力的同時(shí)，大多數(shù)巷道要經(jīng)受極大的回采空間引起的強(qiáng)烈支承應(yīng)力作用，使受采動(dòng)影響的巷道圍巖應(yīng)力數(shù)倍、甚至近十倍于原巖應(yīng)力，深部開采也會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的卸荷作用，對巷道產(chǎn)生強(qiáng)擾動(dòng)，加大支護(hù)難度，鉆孔應(yīng)力計(jì)作為一種可獲取煤巖體中應(yīng)力的分布及變化情況的裝置，應(yīng)用非常普遍。

2、目前，在待監(jiān)測區(qū)域開設(shè)應(yīng)力測試孔后，需要把鉆孔應(yīng)力的監(jiān)測探頭裝入應(yīng)力測試孔中，由于探頭長度有限，這使得監(jiān)測探頭需要使用工具把其推送到應(yīng)力測試孔的指定深度，因而監(jiān)測探頭在應(yīng)力測試孔中的安裝和拆除操作均較為繁瑣，還有為了應(yīng)力監(jiān)測的準(zhǔn)確性還需要對探頭所在位置深度和方向進(jìn)行保持，傳統(tǒng)固定探頭是采用填充漿料掩埋的方式，這使得后續(xù)監(jiān)測探頭的拆除難度更大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種充填采礦應(yīng)力監(jiān)測預(yù)警裝置及方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種充填采礦應(yīng)力監(jiān)測預(yù)警裝置，包括鉆孔應(yīng)力監(jiān)測主機(jī)和監(jiān)測探頭，所述監(jiān)測探頭設(shè)置在鉆孔應(yīng)力監(jiān)測主機(jī)的一側(cè)，所述監(jiān)測探頭的端部中心處固定有連接導(dǎo)線，所述鉆孔應(yīng)力監(jiān)測主機(jī)的一端面邊緣處固定有調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)座，所述調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)座之間設(shè)置有收放機(jī)構(gòu)，所述收放機(jī)構(gòu)包括收卷輥筒和收卷轉(zhuǎn)軸，所述收卷輥筒設(shè)置在兩個(gè)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)座之間，所述收卷轉(zhuǎn)軸固定在收卷輥筒的兩端中心處，所述收卷輥筒的一側(cè)設(shè)置有深度控制機(jī)構(gòu)，所述深度控制機(jī)構(gòu)包括主動(dòng)齒輪、從動(dòng)齒條、弧形固定夾和弧形活動(dòng)夾，所述主動(dòng)齒輪固定在收卷輥筒一端的收卷轉(zhuǎn)軸上，所述升降滑塊嚙合連接在主動(dòng)齒輪上，所述弧形固定夾固定在從動(dòng)齒條的一側(cè)表面，所述弧形活動(dòng)夾設(shè)置在弧形固定夾的一側(cè)。

3、方案中需要說明的是，所述調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)座的一側(cè)表面貫穿開設(shè)有受轉(zhuǎn)槽，所述收卷轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接在調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)座的受轉(zhuǎn)槽中。

4、進(jìn)一步值得說明的是，一個(gè)所述收卷轉(zhuǎn)軸的一端固定有調(diào)節(jié)手輪，所述主動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)連接在調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)座上。

5、更進(jìn)一步需要說明的是，所述調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)座的外側(cè)表面開設(shè)有升降滑槽，所述調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)座的升降滑槽中滑動(dòng)連接有升降滑塊，所述升降滑塊的一端固定在從動(dòng)齒條的一側(cè)表面上。

6、作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述弧形固定夾的一側(cè)表面開設(shè)有第一螺孔，所述弧形活動(dòng)夾的一側(cè)表面開設(shè)有第二螺孔。

7、作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述弧形固定夾的第一螺孔與弧形活動(dòng)夾的第二螺孔孔位對齊，所述第一螺孔和所述第二螺孔的內(nèi)部螺紋連接有鎖定螺栓。

8、作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述弧形固定夾與弧形活動(dòng)夾之間設(shè)置有裝夾口，所述監(jiān)測探頭的表面設(shè)置有環(huán)形防脫槽，所述弧形固定夾和所述弧形活動(dòng)夾與監(jiān)測探頭的環(huán)形防脫槽相適配。

9、作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述連接導(dǎo)線遠(yuǎn)離監(jiān)測探頭的一端固定有導(dǎo)線插頭，所述導(dǎo)線插頭與鉆孔應(yīng)力監(jiān)測主機(jī)卡合連接，所述鉆孔應(yīng)力監(jiān)測主機(jī)的前端設(shè)置有顯示屏，所述鉆孔應(yīng)力監(jiān)測主機(jī)的前端面位于顯示屏的下方設(shè)置有控制按鍵，所述鉆孔應(yīng)力監(jiān)測主機(jī)的下端面固定有抬高支腿。

10、一種充填采礦應(yīng)力監(jiān)測預(yù)警裝置的使用方法，包括以下步驟：

11、s1、選擇打鉆地點(diǎn)，施工待監(jiān)測區(qū)域的鉆孔應(yīng)力測試孔；

12、s2、將監(jiān)測探頭放在孔口，向下延伸的從動(dòng)齒條能夠控制監(jiān)測探頭向應(yīng)力測試孔中伸入，從而改善監(jiān)測探頭因高度有限往應(yīng)力測試孔內(nèi)置入時(shí)不便于施力及后續(xù)取出困難的狀況；

13、s3、從動(dòng)齒條與主動(dòng)齒輪的嚙合匹配使得監(jiān)測探頭能夠在應(yīng)力測試孔中靈活控制和保持高度，還有豎直設(shè)置的從動(dòng)齒條使得監(jiān)測探頭的升降保持垂直方向而與應(yīng)力測試孔方向一致；

14、s4、在監(jiān)測探頭升降過程中，收卷輥筒隨著從動(dòng)齒條的升降保持轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)，這樣能夠在監(jiān)測探頭升降過程中自適應(yīng)收放連接導(dǎo)線，從而省去傳統(tǒng)監(jiān)測探頭在應(yīng)力測試孔中投放或抽出時(shí)受到連接導(dǎo)線的干擾。

15、綜上：在監(jiān)測探頭升降過程中，收卷輥筒隨著從動(dòng)齒條的升降保持轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)，這樣能夠在監(jiān)測探頭升降過程中自適應(yīng)收放連接導(dǎo)線，從而省去傳統(tǒng)監(jiān)測探頭在應(yīng)力測試孔中投放或抽出時(shí)受到連接導(dǎo)線的干擾。

16、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的一種充填采礦應(yīng)力監(jiān)測預(yù)警裝置及方法，至少包括如下有益效果：

17、通過設(shè)置的深度控制機(jī)構(gòu)，監(jiān)測探頭裝夾在弧形固定夾與弧形活動(dòng)夾上，這樣向下延伸的從動(dòng)齒條能夠控制監(jiān)測探頭向應(yīng)力測試孔中伸入，從而改善監(jiān)測探頭因高度有限往應(yīng)力測試孔內(nèi)置入時(shí)不便于施力及后續(xù)取出困難的狀況，還有從動(dòng)齒條與主動(dòng)齒輪的嚙合匹配使得監(jiān)測探頭能夠在應(yīng)力測試孔中靈活控制和保持高度，還有豎直設(shè)置的從動(dòng)齒條使得監(jiān)測探頭的升降保持垂直方向而與應(yīng)力測試孔方向一致。

18、通過設(shè)置的收放機(jī)構(gòu)，在監(jiān)測探頭升降過程中，收卷輥筒隨著從動(dòng)齒條的升降保持轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)，這樣能夠在監(jiān)測探頭升降過程中自適應(yīng)收放連接導(dǎo)線，從而省去傳統(tǒng)監(jiān)測探頭在應(yīng)力測試孔中投放或抽出時(shí)受到連接導(dǎo)線的干擾。

技術(shù)特征：

1.一種充填采礦應(yīng)力監(jiān)測預(yù)警裝置，包括鉆孔應(yīng)力監(jiān)測主機(jī)（1）和監(jiān)測探頭（7），所述監(jiān)測探頭（7）設(shè)置在鉆孔應(yīng)力監(jiān)測主機(jī)（1）的一側(cè)，其特征在于：所述監(jiān)測探頭（7）的端部中心處固定有連接導(dǎo)線（6），所述鉆孔應(yīng)力監(jiān)測主機(jī)（1）的一端面邊緣處固定有調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)座（8），所述調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)座（8）之間設(shè)置有收放機(jī)構(gòu)，所述收放機(jī)構(gòu)包括收卷輥筒（9）和收卷轉(zhuǎn)軸（10），所述收卷輥筒（9）設(shè)置在兩個(gè)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)座（8）之間，所述收卷轉(zhuǎn)軸（10）固定在收卷輥筒（9）的兩端中心處，所述收卷輥筒（9）的一側(cè)設(shè)置有深度控制機(jī)構(gòu)，所述深度控制機(jī)構(gòu)包括主動(dòng)齒輪（12）、從動(dòng)齒條（13）、弧形固定夾（17）和弧形活動(dòng)夾（18），所述主動(dòng)齒輪（12）固定在收卷輥筒（9）一端的收卷轉(zhuǎn)軸（10）上，所述升降滑塊（14）嚙合連接在主動(dòng)齒輪（12）上，所述弧形固定夾（17）固定在從動(dòng)齒條（13）的一側(cè)表面，所述弧形活動(dòng)夾（18）設(shè)置在弧形固定夾（17）的一側(cè)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種充填采礦應(yīng)力監(jiān)測預(yù)警裝置，其特征在于：所述調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)座（8）的一側(cè)表面貫穿開設(shè)有受轉(zhuǎn)槽（16），所述收卷轉(zhuǎn)軸（10）轉(zhuǎn)動(dòng)連接在調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)座（8）的受轉(zhuǎn)槽（16）中。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種充填采礦應(yīng)力監(jiān)測預(yù)警裝置，其特征在于：一個(gè)所述收卷轉(zhuǎn)軸（10）的一端固定有調(diào)節(jié)手輪（11），所述主動(dòng)齒輪（12）轉(zhuǎn)動(dòng)連接在調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)座（8）上。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種充填采礦應(yīng)力監(jiān)測預(yù)警裝置，其特征在于：所述調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)座（8）的外側(cè)表面開設(shè)有升降滑槽（15），所述調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)座（8）的升降滑槽（15）中滑動(dòng)連接有升降滑塊（14），所述升降滑塊（14）的一端固定在從動(dòng)齒條（13）的一側(cè)表面上。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種充填采礦應(yīng)力監(jiān)測預(yù)警裝置，其特征在于：所述弧形固定夾（17）的一側(cè)表面開設(shè)有第一螺孔（19），所述弧形活動(dòng)夾（18）的一側(cè)表面開設(shè)有第二螺孔（20）。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種充填采礦應(yīng)力監(jiān)測預(yù)警裝置，其特征在于：所述弧形固定夾（17）的第一螺孔（19）與弧形活動(dòng)夾（18）的第二螺孔（20）孔位對齊，所述第一螺孔（19）和所述第二螺孔（20）的內(nèi)部螺紋連接有鎖定螺栓（21）。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種充填采礦應(yīng)力監(jiān)測預(yù)警裝置，其特征在于：所述弧形固定夾（17）與弧形活動(dòng)夾（18）之間設(shè)置有裝夾口（22），所述監(jiān)測探頭（7）的表面設(shè)置有環(huán)形防脫槽（23），所述弧形固定夾（17）和所述弧形活動(dòng)夾（18）與監(jiān)測探頭（7）的環(huán)形防脫槽（23）相適配。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種充填采礦應(yīng)力監(jiān)測預(yù)警裝置，其特征在于：所述連接導(dǎo)線（6）遠(yuǎn)離監(jiān)測探頭（7）的一端固定有導(dǎo)線插頭（5），所述導(dǎo)線插頭（5）與鉆孔應(yīng)力監(jiān)測主機(jī)（1）卡合連接，所述鉆孔應(yīng)力監(jiān)測主機(jī)（1）的前端設(shè)置有顯示屏（2），所述鉆孔應(yīng)力監(jiān)測主機(jī)（1）的前端面位于顯示屏（2）的下方設(shè)置有控制按鍵（3），所述鉆孔應(yīng)力監(jiān)測主機(jī)（1）的下端面固定有抬高支腿（4）。

9.一種充填采礦應(yīng)力監(jiān)測預(yù)警裝置的使用方法，其特征在于：包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種充填采礦應(yīng)力監(jiān)測預(yù)警裝置及方法，屬于應(yīng)力監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，包括鉆孔應(yīng)力監(jiān)測主機(jī)和監(jiān)測探頭，監(jiān)測探頭設(shè)置在鉆孔應(yīng)力監(jiān)測主機(jī)的一側(cè)，監(jiān)測探頭的端部中心處固定有連接導(dǎo)線，鉆孔應(yīng)力監(jiān)測主機(jī)的一端面邊緣處固定有調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)座；本發(fā)明通過設(shè)置的深度控制機(jī)構(gòu)，監(jiān)測探頭裝夾在弧形固定夾與弧形活動(dòng)夾上，這樣向下延伸的從動(dòng)齒條能夠控制監(jiān)測探頭向應(yīng)力測試孔中伸入，從而改善監(jiān)測探頭因高度有限往應(yīng)力測試孔內(nèi)置入時(shí)不便于施力及后續(xù)取出困難的狀況，還有從動(dòng)齒條與主動(dòng)齒輪的嚙合匹配使得監(jiān)測探頭能夠在應(yīng)力測試孔中靈活控制和保持高度，還有豎直設(shè)置的從動(dòng)齒條使得監(jiān)測探頭的升降保持垂直方向而與應(yīng)力測試孔方向一致。

技術(shù)研發(fā)人員：吳飛,徐鳳平,萬林海,高濤,冷修寧
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江西省修水香爐山鎢業(yè)有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2