專(zhuān)利名稱：可測(cè)量礦井巷道支護(hù)中錨體預(yù)應(yīng)力的監(jiān)測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可測(cè)量礦井巷道支護(hù)中錨體預(yù)應(yīng)力的監(jiān)測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
0002]目前，在煤礦井下開(kāi)掘巷道以后，為維護(hù)巷道圍巖的穩(wěn)定性，使巷道在服務(wù)年限 內(nèi)，保證其有效的使用空間，首先需防止圍巖發(fā)生過(guò)大變形和垮落。通常巷道掘進(jìn)后一般都 要進(jìn)行支護(hù)。傳統(tǒng)的架棚或砌碹支架，是在井巷掘進(jìn)后作為一種獨(dú)立的地下結(jié)構(gòu)物，消級(jí)被 動(dòng)地等待地層來(lái)壓和抵御圍巖向井巷里的變形。由于這些支架與圍巖之間有一定的空隙， 需要等圍巖產(chǎn)生過(guò)大的變形或松散后才能充分受力，這樣便擴(kuò)大了井巷周?chē)乃伤榉秶?同時(shí)也進(jìn)一步惡化了支架的工作條件。錨桿支護(hù)不同于傳統(tǒng)支架，它不是消極地承受井巷 周?chē)膲毫妥柚蛊扑閹r石的冒落，而是通過(guò)錨入圍巖內(nèi)的錨桿，改變圍巖的受力狀態(tài)，充 分發(fā)揮圍巖自身承載作用，使圍巖從荷載變?yōu)槌休d，在巷道周?chē)^桿和圍巖共同作用下，形 成一個(gè)完整而穩(wěn)定的巖石帶，用來(lái)抵御井巷的地壓和圍巖的變形，從而保持圍巖的完整性 和穩(wěn)定性。綜上所述，錨桿支護(hù)已作為煤礦巷道一種積極防御的支護(hù)方式，并具有其它支護(hù) 無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)，如節(jié)約坑木和鋼材、降低支架成本、掘進(jìn)斷面小、減少通風(fēng)阻力、使用范圍 廣，適用性強(qiáng)、施工工藝簡(jiǎn)單等。但在監(jiān)測(cè)錨桿體內(nèi)產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力的方法并不完善。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種可測(cè)量礦井巷道支護(hù)中錨體預(yù)應(yīng)力的監(jiān)測(cè)裝置，通過(guò)每 個(gè)測(cè)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，可起到對(duì)重大面積冒頂事故的提前預(yù)警，使作業(yè)人員及時(shí)撤離作業(yè)現(xiàn) 場(chǎng)，或采取相應(yīng)的技術(shù)措施，把事故降到最低。本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)一種可測(cè)量礦井巷道支護(hù)中錨體預(yù)應(yīng) 力的監(jiān)測(cè)裝置，包括相互配合的立柱和缸體，立柱頂面的中部設(shè)有中心通孔，立柱與缸體之 間形成的空腔內(nèi)裝有液體，該液體可以是液壓油、機(jī)油或水，比重較大、不易被揮發(fā)且壓縮 量很小，缸體底部的一側(cè)設(shè)有壓力應(yīng)變計(jì)，壓力應(yīng)變計(jì)與所述液體相通，該壓力應(yīng)變計(jì)用于 感應(yīng)液體所受壓力的大小并轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，壓力應(yīng)變計(jì)的內(nèi)部設(shè)有壓力膜片，壓力膜片 與壓力應(yīng)變計(jì)內(nèi)壁之間設(shè)有信號(hào)處理器，信號(hào)處理器的右側(cè)設(shè)有信號(hào)輸出端，信號(hào)輸出端 通過(guò)總線與計(jì)算機(jī)連接。本發(fā)明的有益效果為結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、構(gòu)思精巧，量測(cè)簡(jiǎn)單可靠，制作方便，具有成本低 廉、無(wú)損傷、操作快速簡(jiǎn)單、可進(jìn)行全面長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)的優(yōu)點(diǎn)，可測(cè)量煤礦井下巷道錨網(wǎng)支護(hù)中， 錨桿、錨索所受預(yù)應(yīng)力的大小，通過(guò)每個(gè)測(cè)點(diǎn)的監(jiān)測(cè) 數(shù)據(jù)，可起到對(duì)重大面積冒頂事故的提 前預(yù)警，使作業(yè)人員及時(shí)撤離作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，或采取相應(yīng)的技術(shù)措施，把事故降到最低。假使冒 頂，也可通過(guò)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)知道冒頂面積及范圍，可快速地組織搶險(xiǎn)等相關(guān)措施。



下面根據(jù)附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。圖1是本發(fā)明實(shí)施例所述的可測(cè)量礦井巷道支護(hù)中錨體預(yù)應(yīng)力的監(jiān)測(cè)裝置的結(jié) 構(gòu)示意圖；圖2是圖1的俯視圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例所述的可測(cè)量礦井巷道支護(hù)中錨體預(yù) 應(yīng)力的監(jiān)測(cè)裝置的使用狀態(tài)參考圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例所述的可測(cè)量礦井巷道支護(hù)中錨 體預(yù)應(yīng)力的監(jiān)測(cè)裝置的使用狀態(tài)參考圖。圖中1、立柱；2、缸體；3、中心通孔；4、壓力應(yīng)變計(jì)；5、壓力膜片；6、信號(hào)處理器； 7、信號(hào)輸出端；8、液體；9、圍巖；10、錨桿；11、錨桿固定螺帽；12、掛鉤；13、掛鉤固定螺帽； 14、連接轉(zhuǎn)框；15、轉(zhuǎn)框手柄。
具體實(shí)施例方式如圖1-2所示，本發(fā)明實(shí)施例所述的一種可測(cè)量礦井巷道支護(hù)中錨體預(yù)應(yīng)力的監(jiān) 測(cè)裝置，包括相互配合的立柱1和缸體2，立柱1頂面的中部設(shè)有中心通孔3，立柱1與缸體 2之間形成的空腔內(nèi)裝有液體8，該液體8可以是液壓油、機(jī)油或水，比重較大、不易被揮發(fā) 且壓縮量很小，缸體2底部的一側(cè)設(shè)有壓力應(yīng)變計(jì)4，壓力應(yīng)變計(jì)4與液體8相通，用于感應(yīng) 液體8所受壓力的大小，轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，壓力應(yīng)變計(jì)4的內(nèi)部設(shè)有壓力膜片5，壓力膜片5 與壓力應(yīng)變計(jì)4內(nèi)壁之間設(shè)有信號(hào)處理器6，信號(hào)處理器6的右側(cè)設(shè)有信號(hào)輸出端7，信號(hào) 輸出端7通過(guò)總線與計(jì)算機(jī)連接。具體使用時(shí)，如圖3所示，圍巖9底部的錨桿10插入中心通孔3內(nèi)，錨桿10穿過(guò)監(jiān) 測(cè)裝置，并通過(guò)錨桿固定螺帽U固定，巷道圍巖9發(fā)生變形和垮落時(shí)，巷道錨網(wǎng)支護(hù)中的錨 桿10在圍巖9中所受到的應(yīng)力發(fā)生變化，圍巖9本身的預(yù)應(yīng)力加壓于立柱1上，當(dāng)立柱1與 缸體2受到應(yīng)力后，迫使液體8受到壓力，并將壓力傳導(dǎo)于壓力應(yīng)變計(jì)4 ；壓力應(yīng)變計(jì)4是由 壓力膜片5，信號(hào)處理器6，信號(hào)輸出端7組成，壓力膜片5將液體8所受壓力傳導(dǎo)于信號(hào)處理 器6中，信號(hào)處理器6將立柱1所受預(yù)應(yīng)力的大小由壓力膜片5感受的信號(hào)與立柱1截面積 換算出，換算出預(yù)應(yīng)力的數(shù)值并輸出標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，由信號(hào)輸出端7輸出預(yù)應(yīng)力的數(shù)值并可直接 接入監(jiān)控系統(tǒng)中。根據(jù)測(cè)點(diǎn)安裝的不同位置，所測(cè)測(cè)點(diǎn)不同的參數(shù)，可預(yù)測(cè)即將冒頂面積和狀 況，監(jiān)測(cè)人員及時(shí)通知作業(yè)人員有序撤離作業(yè)區(qū)，或取相應(yīng)的安全技術(shù)支護(hù)措施。如圖4所示，在起重設(shè)備中，將監(jiān)測(cè)裝置固定于掛鉤12的頂部，再設(shè)置于連接轉(zhuǎn)框 14內(nèi)，之后通過(guò)掛鉤固定螺帽13固定好，將轉(zhuǎn)框手柄15接入起重設(shè)備中。起重設(shè)備在裝物 時(shí)，可統(tǒng)計(jì)出每次、數(shù)次或每天的裝載噸位。
權(quán)利要求
一種可測(cè)量礦井巷道支護(hù)中錨體預(yù)應(yīng)力的監(jiān)測(cè)裝置，包括相互配合的立柱(1)和缸體(2)，其特征在于立柱(1)頂面的中部設(shè)有中心通孔(3)，立柱(1)與缸體(2)之間形成的空腔內(nèi)裝有液體(8)，缸體(2)底部的一側(cè)設(shè)有壓力應(yīng)變計(jì)(4)，壓力應(yīng)變計(jì)(4)與液體(8)相通，壓力應(yīng)變計(jì)(4)的內(nèi)部設(shè)有壓力膜片(5)，壓力膜片(5)與壓力應(yīng)變計(jì)(4)內(nèi)壁之間設(shè)有信號(hào)處理器(6)，信號(hào)處理器(6)的右側(cè)設(shè)有信號(hào)輸出端(7)，信號(hào)輸出端(7)通過(guò)總線與計(jì)算機(jī)連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種可測(cè)量礦井巷道支護(hù)中錨體預(yù)應(yīng)力的監(jiān)測(cè)裝置，包括相互配合的立柱和缸體，立柱頂面的中部設(shè)有中心通孔，立柱與缸體之間形成的空腔內(nèi)裝有液體，缸體底部的一側(cè)設(shè)有壓力應(yīng)變計(jì)，壓力應(yīng)變計(jì)與液體相通，用于感應(yīng)液體所受壓力的大小，轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，壓力應(yīng)變計(jì)的內(nèi)部設(shè)有壓力膜片，壓力膜片與壓力應(yīng)變計(jì)內(nèi)壁之間設(shè)有信號(hào)處理器，信號(hào)處理器的右側(cè)設(shè)有信號(hào)輸出端。本發(fā)明的有益效果為結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、構(gòu)思精巧，量測(cè)簡(jiǎn)單可靠，制作方便，具有成本低廉、無(wú)損傷、操作快速簡(jiǎn)單、可進(jìn)行全面長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)的優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)每個(gè)測(cè)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，可起到對(duì)重大面積冒頂事故的提前預(yù)警，使作業(yè)人員及時(shí)撤離作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，或采取相應(yīng)的技術(shù)措施，把事故降到最低。
文檔編號(hào)G01L1/02GK101832829SQ20101015233
公開(kāi)日2010年9月15日 申請(qǐng)日期2010年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月21日
發(fā)明者張斌, 連清旺 申請(qǐng)人:連清旺;張斌