本發(fā)明屬于監(jiān)測預(yù)警裝置領(lǐng)域，具體涉及一種用于煤礦沖擊地壓及地表隆起變位的監(jiān)測預(yù)警裝置。

背景技術(shù)：

1、煤礦沖擊地壓和地表隆起變位是煤礦開采中常見的地質(zhì)災(zāi)害，給煤礦安全生產(chǎn)和周邊環(huán)境帶來嚴重威脅，沖擊地壓是指在煤礦開采過程中，由于巖石應(yīng)力突然釋放而引起的一種動力災(zāi)害，具有強烈破壞性和突發(fā)性。

2、沖擊地壓產(chǎn)生的原因包括地質(zhì)條件、開采條件、煤層結(jié)構(gòu)等因素，為了有效預(yù)防沖擊地壓事故，目前常用激光測距儀、超聲波測距儀和位移計監(jiān)測地表形變，通過測量井巷、采煤工作面等區(qū)域的位移，預(yù)測沖擊地壓，但是現(xiàn)有技術(shù)中的監(jiān)測預(yù)警裝置在使用時，對于地表輕微隆起產(chǎn)生的地面形變不易捕捉，無法實時監(jiān)測煤礦井內(nèi)側(cè)壁的沖擊地壓，并且難以對煤礦井內(nèi)快速預(yù)警。

3、因此，提出一種用于煤礦沖擊地壓及地表隆起變位的監(jiān)測預(yù)警裝置，可以對地表輕微隆起產(chǎn)生的地面形變快速捕捉，可以實時監(jiān)測煤礦井內(nèi)側(cè)壁的沖擊地壓，并且方便對煤礦井內(nèi)進行快速預(yù)警。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的監(jiān)測預(yù)警裝置在使用時，對于地表輕微隆起產(chǎn)生的地面形變不易捕捉，無法實時監(jiān)測煤礦井內(nèi)側(cè)壁的沖擊地壓，并且難以對煤礦井內(nèi)快速預(yù)警的問題。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種用于煤礦沖擊地壓及地表隆起變位的監(jiān)測預(yù)警裝置，包括有底塊；底塊的上端固接有第一u型塊，第一u型塊的內(nèi)壁固接有兩個第二u型塊，兩個第二u型塊相向而設(shè)且開口均朝向第一u型塊的中心處，兩個第二u型塊之間固接有頂梁，頂梁上設(shè)置有頂部導(dǎo)向組件，第二u型塊上設(shè)置有沖擊檢測組件；頂梁上設(shè)置有第二檢測組件；

3、頂部導(dǎo)向組件包括導(dǎo)向槽、第一導(dǎo)輪和防護塊；頂梁的上端靠近兩側(cè)邊緣處貫穿開設(shè)有導(dǎo)向槽，頂梁的上端設(shè)置有多個第一導(dǎo)輪，兩個第二u型塊之間固接有頂梁；

4、沖擊檢測組件包括滑柱、第一鉸座、第二導(dǎo)輪、第三導(dǎo)輪、第四導(dǎo)輪、牽引繩、第二鉸座、抗沖擊塊、v型塊、l型塊、第一彈簧、第二彈簧和擋盤；第二u型塊的側(cè)壁中部貫穿式滑動設(shè)置有滑柱，滑柱靠近第一u型塊中心的一端固接有第一鉸座，第一鉸座的內(nèi)壁轉(zhuǎn)動安裝有兩個第二導(dǎo)輪，第二u型塊的內(nèi)壁設(shè)置有兩個關(guān)于滑柱對稱的第一鉸座，第二u型塊的內(nèi)壁下部設(shè)置有第四導(dǎo)輪，第四導(dǎo)輪的外壁貼合設(shè)置有牽引繩，第一導(dǎo)輪、第二導(dǎo)輪、第三導(dǎo)輪和第四導(dǎo)輪均對牽引繩牽引，滑柱遠離第一u型塊中心的一端固接有第二鉸座，第二鉸座的另一端固接有抗沖擊塊，第二鉸座的內(nèi)壁鉸接有v型塊，第二u型塊遠離底塊的一端固接有兩個關(guān)于第二鉸座對稱的l型塊，v型塊的兩個端部分別鉸接于兩個l型塊的拐角處，第二u型塊的內(nèi)壁固接有第一彈簧，滑柱位于第一u型塊上方的側(cè)壁固接有擋盤，第一彈簧的另一端固接于擋盤上，第二鉸座靠近第二u型塊的一端固接有第二彈簧，第二彈簧的另一端固接于第二u型塊遠離第一u型塊的一端；

5、第二檢測組件包括第一支架、螺桿、第二支架、限位柱、第三支架、軸承、過線槽、蜂鳴報警器、控制器、上限位環(huán)、下限位環(huán)、撥動塊、限位框、第四彈簧、第二壓力傳感器、螺紋套筒和連接塊；頂梁的下端固接有第一支架，第一支架的上端貫穿式轉(zhuǎn)動安裝有螺桿，頂梁的另外兩側(cè)均固接有兩個第二支架和一個第三支架，位于不同側(cè)的兩個第二支架之間固接有限位柱，兩個第三支架之間固接有軸承，螺桿的上端外壁與軸承的內(nèi)壁貼合，頂梁的上端中央貫穿開設(shè)有過線槽，第一支架的側(cè)壁固接有蜂鳴報警器和控制器，螺桿的側(cè)壁固接有上限位環(huán)和下限位環(huán)，下限位環(huán)的側(cè)壁固接有均勻分布的撥動塊，第一支架的下端固接有限位框，限位框的內(nèi)壁固接有第四彈簧，限位框的內(nèi)壁滑動設(shè)置有第二壓力傳感器，第四彈簧的另一端固接于第二壓力傳感器上，第二壓力傳感器的檢測端位于兩個撥動塊之間，螺桿的側(cè)壁螺紋安裝有兩個相互對稱的連接塊，牽引繩的兩端分別固接于兩個連接塊上。

6、優(yōu)選的，手動轉(zhuǎn)動螺桿使得連接塊沿著螺桿外壁向下移動，使得連接塊下降至合適位置，此時牽引繩位于各個導(dǎo)輪上且處于繃緊狀態(tài)，將抗沖擊塊設(shè)置于煤礦開采通道內(nèi)的側(cè)壁處，當煤礦通道側(cè)壁有沖擊出現(xiàn)時，抗沖擊塊向第一u型塊移動，使得第一鉸座向第一u型塊中心移動，就會對牽引繩產(chǎn)生壓力，壓力通過各個導(dǎo)輪傳遞至連接塊上，沖擊力就會使得螺紋套筒于螺桿的側(cè)壁轉(zhuǎn)動，螺桿帶動下限位環(huán)轉(zhuǎn)動，撥動塊就會擠壓到第二壓力傳感器處，第四彈簧壓縮和回彈，使得第二壓力傳感器間斷檢測到壓力，說明整個裝置受到?jīng)_擊，然后控制器就會開啟蜂鳴報警器報警，從而方便對煤礦通道內(nèi)的側(cè)壁進行沖擊檢測，解決了無法實時監(jiān)測煤礦井內(nèi)側(cè)壁的沖擊地壓，并且難以對煤礦井內(nèi)快速預(yù)警的問題。

7、作為優(yōu)選，上限位環(huán)的下端與第一支架的上端貼合，下限位環(huán)的上端與下限位環(huán)的下端貼合，上限位環(huán)和下限位環(huán)的設(shè)置利于螺桿的穩(wěn)定轉(zhuǎn)動。

8、作為優(yōu)選，第二檢測組件還包括滑塊和滑槽；過線槽的內(nèi)壁開設(shè)有滑槽，滑槽的內(nèi)壁滑動設(shè)置有滑塊，滑塊靠近頂梁中心的一端固接于連接塊的側(cè)壁，連接塊升降時，滑塊沿著滑槽的內(nèi)壁滑動，利于連接塊的穩(wěn)定升降。

9、作為優(yōu)選，抗沖擊塊上設(shè)置有第一檢測組件，第一檢測組件包括有導(dǎo)柱、導(dǎo)向孔、第三彈簧和第一壓力傳感器；抗沖擊塊靠近第一u型塊的一端固接有導(dǎo)柱和第三彈簧，l型塊的兩側(cè)貫穿開設(shè)有導(dǎo)向孔，導(dǎo)柱的外壁與導(dǎo)向孔的內(nèi)壁貼合，第三彈簧的另一端固接于l型塊遠離第一u型塊的一端，第二u型塊遠離第一u型塊的一端固接有第一壓力傳感器，第一壓力傳感器的位置與導(dǎo)柱相對應(yīng)，抗沖擊塊受到嚴重沖擊時，導(dǎo)柱會擠壓在第一壓力傳感器上，此處的第一壓力傳感器如果能夠檢測到壓力，表明沖擊力較大，需要及時撤離。

10、作為優(yōu)選，底塊上設(shè)有地表檢測組件，地表檢測組件包括有支撐塊、第一槽體、安裝板和第三壓力傳感器；底塊的兩端均固接有兩個支撐塊，支撐塊的兩側(cè)貫穿開設(shè)有第一槽體，第一槽體的內(nèi)壁滑動設(shè)置有安裝板，安裝板的下端貫穿式螺紋安裝有第三壓力傳感器，將安裝板置入第一槽體內(nèi)，將第三壓力傳感器穿過安裝板置入地下，可以對地表隆起進行檢測。

11、作為優(yōu)選，底塊上設(shè)有橫向檢測組件，橫向檢測組件包括有滑桿和活動塊；支撐塊的兩側(cè)貫穿式滑動設(shè)置有滑桿，滑桿的外壁套設(shè)有活動塊，活動塊套設(shè)于安裝板的外壁，活動塊的設(shè)置利于安裝板的穩(wěn)定放置。

12、作為優(yōu)選，橫向檢測組件包括有第一調(diào)節(jié)塊、第五支架和電動缸；活動塊的上端鉸接有第一調(diào)節(jié)塊，第一調(diào)節(jié)塊的上端固接有第五支架，第五支架的內(nèi)壁固接有電動缸，開啟電動缸利用電動缸的輸出軸可以方便與其他部件鉸接。

13、作為優(yōu)選，橫向檢測組件包括有第二槽體、第三槽體、第四壓力傳感器和移動塊；底塊的兩端均開設(shè)有第二槽體，第二槽體內(nèi)壁的底面開設(shè)有第三槽體，第三槽體的內(nèi)壁固接有多個第四壓力傳感器，第三槽體的內(nèi)壁滑動設(shè)置有兩個移動塊，移動塊位于每兩個檢測端相向設(shè)置的第四壓力傳感器之間，當裝置受到橫向沖擊時，移動塊沿著第三槽體的內(nèi)壁滑動，撞擊在第四壓力傳感器上，第四壓力傳感器檢測到壓力即可進行報警。

14、作為優(yōu)選，橫向檢測組件包括有承載塊、第二調(diào)節(jié)塊、第三調(diào)節(jié)塊和通孔；移動塊的上端固接有承載塊，承載塊的上端鉸接有第二調(diào)節(jié)塊，第二調(diào)節(jié)塊的上下兩端均鉸接有第三調(diào)節(jié)塊，第三調(diào)節(jié)塊的上端貫穿開設(shè)有通孔，通孔的內(nèi)壁和電動缸輸出軸的外壁貼合，

15、將第二調(diào)節(jié)塊轉(zhuǎn)動后，使得通孔的內(nèi)壁和電動缸輸出軸的外壁貼合，可以提高移動塊放置時的穩(wěn)定性，使得當滑桿受到?jīng)_擊時，滑桿可以帶動移動塊移動實現(xiàn)壓力檢測報警。

16、作為優(yōu)選，第三壓力傳感器的底端面位于支撐塊的底面的下方，支撐塊的底面和底塊的底面平齊，將第三壓力傳感器埋入地面下，可以對地表隆起變位進行快速檢測。

17、本發(fā)明的有益效果:

18、1、通過手動轉(zhuǎn)動螺桿使得連接塊沿著螺桿外壁向下移動，使得連接塊下降至合適位置，此時牽引繩位于各個導(dǎo)輪上且處于繃緊狀態(tài)，將抗沖擊塊設(shè)置于煤礦開采通道內(nèi)的側(cè)壁處，當煤礦通道側(cè)壁有沖擊出現(xiàn)時，抗沖擊塊向第一u型塊移動，使得第一鉸座向第一u型塊中心移動，就會對牽引繩產(chǎn)生壓力，壓力通過各個導(dǎo)輪傳遞至連接塊上，沖擊力就會使得螺紋套筒于螺桿的側(cè)壁轉(zhuǎn)動，螺桿帶動下限位環(huán)轉(zhuǎn)動，撥動塊就會擠壓到第二壓力傳感器處，第四彈簧壓縮和回彈，使得第二壓力傳感器間斷檢測到壓力，說明整個裝置受到?jīng)_擊，然后控制器就會開啟蜂鳴報警器報警，從而方便對煤礦通道內(nèi)的側(cè)壁進行沖擊檢測，解決了無法實時監(jiān)測煤礦井內(nèi)側(cè)壁的沖擊地壓，并且難以對煤礦井內(nèi)快速預(yù)警的問題；

19、2、抗沖擊塊受到嚴重沖擊時，導(dǎo)柱會擠壓在第一壓力傳感器上，此處的第一壓力傳感器如果能夠檢測到壓力，表明沖擊力較大，需要及時撤離，將安裝板置入第一槽體內(nèi)，將第三壓力傳感器穿過安裝板置入地下，可以對地表隆起進行檢測；

20、3、當裝置受到橫向沖擊時，移動塊沿著第三槽體的內(nèi)壁滑動，撞擊在第四壓力傳感器上，第四壓力傳感器檢測到壓力即可進行報警，將第二調(diào)節(jié)塊轉(zhuǎn)動后，使得通孔的內(nèi)壁和電動缸輸出軸的外壁貼合，可以提高移動塊放置時的穩(wěn)定性，使得當滑桿受到?jīng)_擊時，滑桿可以帶動移動塊移動實現(xiàn)壓力檢測報警。