一種巷道冒頂隱患探測儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于儀器技術(shù)領(lǐng)域，具體的說涉及一種巷道冒頂隱患探測儀。
【背景技術(shù)】
[0002]準(zhǔn)確了解巷道頂板圍巖結(jié)構(gòu)、巖性及其破壞程度，并評價巷道所存在的冒頂風(fēng)險，對科學(xué)合理的巷道支護(hù)設(shè)計至關(guān)重要。目前，礦井巷道冒頂隱患探測的方法主要有鉆孔窺視和頂板巖性探測。鉆孔窺視能夠直觀地了解到巷道圍巖結(jié)構(gòu)、巖層巖性及裂隙分布情況，但需專門鉆孔和專人管理，對于高密度的探測，其工作量較大；現(xiàn)有的礦用頂板巖性探測儀雖能夠在錨索鉆孔施工過程中探測巷道頂板巖性，但儀器還存在著結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理、測量精度低、數(shù)據(jù)傳輸不暢等問題。此種巷道冒頂隱患探測儀在原有礦用頂板巖性探測儀的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，取消了數(shù)據(jù)線連接，簡化了設(shè)備結(jié)構(gòu)和操作程序，采用帶孔卡片控制位移轉(zhuǎn)換裝置中鋼絲繩的纏繞路徑，并由角度編碼器讀取角度位移，保證了探測結(jié)果的準(zhǔn)確與有效性。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的是提供一種巷道冒頂隱患探測儀，該探測儀在原有礦用巷道頂板巖性探測儀的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，簡化了儀器結(jié)構(gòu)、提高了探測結(jié)果的準(zhǔn)確與有效性，具有操作方便、作業(yè)效率高等優(yōu)點(diǎn)。
[0004]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0005]一種巷道冒頂隱患探測儀，包括位移傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、壓力傳感器和二次儀表，二次儀表包括線路板、操作按鈕、指示燈、電源和充電及數(shù)據(jù)線接口。
[0006]一種巷道冒頂隱患探測儀，位移傳感器固定在二次儀表的機(jī)殼內(nèi)，其由位移轉(zhuǎn)換裝置和角度編碼器組成，位移轉(zhuǎn)換裝置包括卷筒、帶孔卡片和鋼絲繩，卷筒上設(shè)有螺紋線槽，帶孔卡片上設(shè)有與卷筒螺紋相匹配的卡齒，并嵌于卷筒筒槽的斷口處，鋼絲繩穿過卡片的孔口，隨著卷筒的旋轉(zhuǎn)，卡片以筒槽的斷口為軌道上下滑移，并控制鋼絲繩的纏繞路徑，使其持續(xù)、規(guī)則地纏繞在卷筒的螺紋線槽內(nèi)，卷筒頂部的卷軸上安設(shè)有卷簧，以保證卷筒旋轉(zhuǎn)進(jìn)程的自動復(fù)位和鋼絲繩的張緊度不變。角度編碼器包括磁鐵和計值裝置，磁鐵安設(shè)在卷筒底部的中心和邊緣，卷筒旋轉(zhuǎn)的角度位移，經(jīng)計值裝置讀取，由數(shù)據(jù)線傳輸至二次儀表。
[0007]一種巷道冒頂隱患探測儀，壓力傳感器安設(shè)在鉆機(jī)底部，轉(zhuǎn)速傳感器安設(shè)在與鉆機(jī)鉆套相平的位置，壓力傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器內(nèi)部均設(shè)有無線數(shù)據(jù)發(fā)射芯片和電源，二次儀表的線路板上對應(yīng)設(shè)有無線數(shù)據(jù)接收芯片。
[0008]本實用新型的有益效果:
[0009]1.此種巷道冒頂隱患探測儀，鉆探過程與錨桿(索)鉆孔施工過程同時進(jìn)行，不占用正常施工作業(yè)時間，同時，避免了專門的鉆參儀探測和專人管理，大大提高了現(xiàn)場施工的作業(yè)效率。
[0010]2.此種巷道冒頂隱患探測儀，位移傳感器中鋼絲繩的纏繞路徑由帶孔卡片控制，解決了鉆探過程中卷筒上的鋼絲繩不宜被持續(xù)、規(guī)則地纏繞的難題，采用角度編碼器讀取卷筒旋轉(zhuǎn)的角度位移，保證了探測結(jié)果的準(zhǔn)確與有效性。
[0011]3.此種巷道冒頂隱患探測儀，位移傳感器和二次儀表共用一個機(jī)殼，簡化了設(shè)備的體積和操作程序。壓力傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器均采用無線方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，取消了數(shù)據(jù)線連接，解決了因數(shù)據(jù)采集裝置分散而給實施作業(yè)帶來的不便，同時有效地避免了數(shù)據(jù)線接口處因易進(jìn)水而損壞設(shè)備的問題。
【附圖說明】
[0012]當(dāng)結(jié)合附圖考慮時，通過參照下面的詳細(xì)描述，能夠更完整更好地理解本實用新型以及容易得知其中許多伴隨的優(yōu)點(diǎn)，但此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本實用新型的一部分，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當(dāng)限定，其中:
[0013]圖1是巷道冒頂隱患探測儀整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2是二次儀表示意圖。
[0015]圖3是位移傳感器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖4是位移傳感器安裝示意圖。
【具體實施方式】
[0017]參照圖1、圖2、圖3、圖4對本實用新型進(jìn)行說明，一種巷道冒頂隱患探測儀，其包括位移傳感器(6)、轉(zhuǎn)速傳感器(5)、壓力傳感器(8)和二次儀表(25)，二次儀表(25)包括操作按鈕(22)、指示燈(24)、電源、充電及數(shù)據(jù)線接口(23)和線路板。位移傳感器(6)固定在二次儀表(25)的機(jī)殼內(nèi)，其由位移轉(zhuǎn)換裝置和角度編碼器組成，位移轉(zhuǎn)換裝置包括卷筒(11)、帶孔卡片(13)和鋼絲繩(7)，卷筒(11)上設(shè)有螺紋線槽(12)，帶孔卡片(13)上設(shè)有與卷筒螺紋(12)相匹配的卡齒(15)，并嵌于卷筒筒槽(20)的斷口(21)處，鋼絲繩(7)穿過卡片的孔口(14)，隨著卷筒(11)的旋轉(zhuǎn)，卡片(13)以筒槽(20)的斷口(21)為軌道上下滑移，并控制鋼絲繩(7)的纏繞路徑，使其持續(xù)、規(guī)則地纏繞在卷筒(11)的螺紋線槽(12)內(nèi)，卷筒(11)頂部的卷軸(19)上安設(shè)有卷簧(17)，以保證卷筒(11)旋轉(zhuǎn)進(jìn)程的自動復(fù)位和鋼絲繩(7)的張緊度不變。角度編碼器包括磁鐵(18)和計值裝置(16)，磁鐵(18)安設(shè)在卷筒(11)底部的中心和邊緣，卷筒(11)旋轉(zhuǎn)的角度位移經(jīng)計值裝置(16)讀取，由數(shù)據(jù)線傳輸至二次儀表(25)。壓力傳感器(8)安設(shè)在鉆機(jī)(I)底部，轉(zhuǎn)速傳感器(5)安設(shè)在與鉆機(jī)鉆套(4)相平的位置，壓力傳感器(8)和轉(zhuǎn)速傳感器(5)內(nèi)部均設(shè)有無線數(shù)據(jù)發(fā)射芯片和電源，二次儀表(25)的線路板上對應(yīng)設(shè)有無線數(shù)據(jù)接收芯片。
[0018]具體操作時，先測試各裝置工作是否正常，并做好防水、防震措施，再將各傳感器固定在錨桿鉆機(jī)⑴的指定位置，并將位移傳感器(6)內(nèi)部的鋼絲繩(7)拉出，垂直固定于錨桿鉆機(jī)⑴底部的底盤(10)上，底盤(10)平放在底板(9)上，準(zhǔn)備進(jìn)行頂板(2)鉆進(jìn)。依次按下各數(shù)據(jù)采集裝置上的電源開關(guān)，啟動錨桿鉆機(jī)(1)，按下二次儀表(25)上的“保存”按鈕(22)，面板上的工作/采集指示燈(24)閃爍，各數(shù)據(jù)采集裝置開始進(jìn)入工作狀態(tài)，錨桿鉆機(jī)⑴鉆進(jìn)過程中各裝置進(jìn)行同步測試，錨桿鉆機(jī)⑴鉆進(jìn)停止，鉆桿(3)被撤回，按下面板上的“停止”按鈕(22)，數(shù)據(jù)采集停止，重復(fù)上述工作，進(jìn)行連續(xù)鉆進(jìn)，直至設(shè)計深度。探測工作結(jié)束后，用上位機(jī)軟件通過數(shù)據(jù)線接口(23)將探測儀的數(shù)據(jù)輸出到電腦上。
[0019]以上是為了使本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解本實用新型，而對本實用新型所進(jìn)行的詳細(xì)描述，但可以想到，在不脫離本實用新型的權(quán)利要求所涵蓋的范圍內(nèi)還可以做出其它的變化和修改，這些變化和修改均在本實用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種巷道冒頂隱患探測儀，包括位移傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、壓力傳感器和二次儀表，其特征在于位移傳感器安設(shè)在二次儀表機(jī)殼內(nèi)，由位移轉(zhuǎn)換裝置和角度編碼器組成，壓力傳感器安設(shè)在鉆機(jī)底部，轉(zhuǎn)速傳感器安設(shè)在與鉆機(jī)鉆套相平的位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種巷道冒頂隱患探測儀，其特征在于位移轉(zhuǎn)換裝置包括卷筒、帶孔卡片和鋼絲繩，卷筒上設(shè)有螺紋線槽，帶孔卡片上設(shè)有與螺紋線槽相匹配的卡齒，帶孔卡片嵌于卷筒筒槽的斷口處，鋼絲繩規(guī)整地纏繞于螺紋線槽內(nèi)，且穿過卡片的孔口，以保證鋼絲繩能夠持續(xù)、規(guī)則地在卷筒的螺紋線槽內(nèi)纏繞。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種巷道冒頂隱患探測儀，其特征在于角度編碼器包括磁鐵和計值裝置，磁鐵分別安設(shè)在卷筒底部的中心和邊緣，卷筒旋轉(zhuǎn)的角度位移，經(jīng)計值裝置讀取，由數(shù)據(jù)線傳輸至二次儀表。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種巷道冒頂隱患探測儀，其特征在于轉(zhuǎn)速傳感器內(nèi)部設(shè)有無線數(shù)據(jù)發(fā)射芯片和電源，二次儀表內(nèi)對應(yīng)設(shè)有無線數(shù)據(jù)接收芯片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種巷道冒頂隱患探測儀，其特征在于壓力傳感器內(nèi)部設(shè)有無線數(shù)據(jù)發(fā)射芯片和電源，二次儀表內(nèi)對應(yīng)設(shè)有無線數(shù)據(jù)接收芯片。
【專利摘要】本實用新型公開一種巷道冒頂隱患探測儀，包括位移傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、壓力傳感器和二次儀表。位移傳感器由位移轉(zhuǎn)換裝置和角度編碼器組成，位移轉(zhuǎn)換裝置包括卷筒、帶孔卡片和鋼絲繩，卷筒上設(shè)有螺紋線槽，鋼絲繩通過帶孔卡片能夠持續(xù)、規(guī)則地纏繞在卷筒的螺紋線槽內(nèi)；角度編碼器包括磁鐵和計值裝置，磁鐵安設(shè)在卷筒底部的中心和邊緣，卷筒旋轉(zhuǎn)的角度位移，經(jīng)計值裝置讀取，由數(shù)據(jù)線傳輸至二次儀表。壓力傳感器安設(shè)在鉆機(jī)底部，轉(zhuǎn)速傳感器安設(shè)在與鉆機(jī)鉆套相平的位置，壓力傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器內(nèi)部均設(shè)有無線數(shù)據(jù)發(fā)射芯片和電源，二次儀表內(nèi)對應(yīng)設(shè)有無線數(shù)據(jù)接收芯片。此種巷道冒頂隱患探測儀具有測量精度高、操作方便等優(yōu)點(diǎn)，有較好的推廣前景。
【IPC分類】G01V9-00
【公開號】CN204439854
【申請?zhí)枴緾N201520125117
【發(fā)明人】馬念杰, 趙希棟, 郭書英
【申請人】中國礦業(yè)大學(xué)(北京)
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年3月4日