CN205977278U - 一种判断巷道稳定性的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种判断巷道稳定性的装置，包括多个锚杆、数据采集与信号发射器及信号处理器；所述的多个锚杆分别打入巷道的顶板、底板、两帮及帮角处，位于同一截面内；锚杆的外露端通过托盘和螺母固定；托盘和螺母之间设有液压枕，液压枕连接有压力表；多个压力表分别与数据采集与信号发射器连接，数据采集与信号发射器传输信号给信号处理器，信号处理器与警报器连接。本实用新型结构简单，实施方便，而且能够准确有效的判断巷道稳定性；本实用新型能对锚杆支护巷道进行实时监测，可直接了解到各锚杆的受力状态，通过对锚杆受力的监测，可以使矿业人员掌握巷道围岩的稳定性，有利于巷道的施工和维护。

Description

一种判断巷道稳定性的装置

技术领域

本实用新型涉及一种判断巷道稳定性的装置。

背景技术

随着采矿向深部的转移，由采动影响、煤与瓦斯突出、冲击地压、突水等引起的巷道不稳定因素逐渐增多。近些年来，巷道失稳事故越来越多，但由于地质条件的复杂性，巷道是否失稳，往往无法提前做出判断。因此巷道失稳事故发生时，附近工作人员无法及时有效的疏散，从而导致了伤亡事故的发生。

现有巷道稳定性检测的方法主要有：声发射法、电磁辐射法、光纤、电阻应力计等。然而以上设备大多成本高，易受外环境的干扰，操作麻烦，普及度有限。因此，发明一种简单、有效，既能准确判断巷道稳定性，又能做到实时预防的装置，显得尤为重要。

发明内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种结构简单，能够准确有效的判断巷道稳定性的判断巷道稳定性的装置。

本实用新型采用的技术方案是：包括多个锚杆、数据采集与信号发射器及信号处理器；所述的多个锚杆分别打入巷道的顶板、底板、两帮及帮角处，位于同一截面内；锚杆的外露端通过托盘和螺母固定；托盘和螺母之间设有液压枕，液压枕连接有压力表；多个压力表分别与数据采集与信号发射器连接，数据采集与信号发射器传输信号给信号处理器，信号处理器与警报器连接。

上述的判断巷道稳定性的装置中，还包括信号中转站及地表信号中转站；数据采集与信号发射器将无线信号传输至信号中转站；信号中转站将无线信号传输至地表信号中转站；地表信号中转站将信号传输至信号处理器。

上述的判断巷道稳定性的装置中，还包括地下警报器，地下警报器能够接收信号处理器的无线报警信号，发出警报。

本实用新型的工作原理如下：

本实用新型的数据采集与信号发射器每间隔一定时间从压力表处采集一次巷道同一断面各锚杆的受力情况，并将数据信号无线传输至井底信号中转基站，信号中转基站再将无线信号传输至地表的信号中转基站，再传输至信号处理器。通过信号处理器对锚杆各时间段受力情况进行分析，绘制出各锚杆受力随时间变化曲线图，以及同一断面所有锚杆受力的加权平均值随时间变化曲线图，并设定锚杆受力的上下限。

当各锚杆受力随时间变化曲线图某一时刻锚杆受力值超出我们设定的上下限时，此时锚杆有潜在失稳的可能性，信号处理器发出警示信息，提醒地表工作人员留意井底巷道的稳定性情况。当同一断面所有锚杆受力的加权平均值随时间变化曲线图发生突跳或者较大幅值的变化，超出我们设定曲线的上下限时，此时可以认定该巷道断面有失稳的可能性。控制地表警报器发出警报，提醒有失稳危险性巷道断面附近的工作人员撤离。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果

1）本实用新型结构简单，实施方便，而且能够准确有效的判断巷道稳定性；

2）本实用新型能对锚杆支护巷道进行实时监测，可直接了解到各锚杆的受力状态，通过对锚杆受力的监测，可以使矿业人员掌握巷道围岩的稳定性，有利于巷道的施工和维护；

3）本实用新型可用做长期监测，其采集的数据对巷道围岩力学分析，巷道稳定性分析有重要的作用。

4）通过锚杆受力随时间曲线变化图，可以直接了解到各锚杆的受力情况，方便工作人员及时对巷道支护薄弱区加强支护。

附图说明

图1为本实用新型在锚杆支护巷道断面上局部监测布置情况示意图。

图2为本实用新型的锚杆的结构图。

图 3为本实用新型信号传输路线示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

如图1-3所示，本实用新型包括多个锚杆3、数据采集与信号发射器1、信号中转站11、地表的信号中转站12及信号处理器13；所述的多个锚杆3分别打入巷道的顶板、底板、两帮及帮角处，位于同一截面内。锚杆3的外露端通过托盘7和螺母5固定；托盘7和螺母5之间设有液压枕6，液压枕6连接有压力表8。多个压力表8分别与数据采集与信号发射器1连接，数据采集与信号发射器1将无线信号传输至信号中转站11；信号中转站11将无线信号传输至地表的信号中转站12；地表信号中转站12将信号传输至信号处理器13，信号处理器13与警报器14连接，信号处理器13将无线报警信号传输至地下警报器4。

本实用新型实施过程如下：

1) 根据巷道围岩的地质条件和围岩稳定性情况，对巷道进行区域划分。选取不稳定区域和需要监测的区域进行监测。

2) 沿着需要监测的巷道断面，往其顶板，底板，两帮和帮角处分别打入锚杆4，在锚杆外露端的螺母5和托盘7之间装上液压枕6，实时监测锚杆4所受的压力。将数据采集与信号发射器1通过数据传输线2分别与同一巷道断面的锚杆4上液压枕的压力表3相连接，实时采集压力表3上显示的各锚杆4的受力情况。

3)数据采集与信号发射器1将数据信号无线传输至信号中转站11，信号中转站11再将无线信号传输至地表信号中转站12，地表信号中转站12再将信号传输至信号处理器13，最终由信号处理器13接收，处理。

5) 通过信号处理器13对锚杆4各时间段受力情况进行分析，绘制出各锚杆受力随时间变化曲线图，以及同一断面所有锚杆受力的加权平均值随时间变化曲线图，并设定锚杆受力的上下限。当各锚杆受力的某一值超出我们设定的上下限时，此时锚杆有失稳的可能性，计算机发出警示信息，提醒地表工作人员留意井底巷道的稳定性情况。而一旦同一断面所有锚杆受力的加权平均值发生突跳或者较大幅值的变化而超出我们设定曲线的上下限时，此时可以认定该巷道断面有失稳的可能性，信号处理器13发出警报信息，同时拉响警报器14及地下警报器4，提醒工作面附近的工作人员撤离。

Claims (3)

1.一种判断巷道稳定性的装置，其特征在于：包括多个锚杆、数据采集与信号发射器及信号处理器；所述的多个锚杆分别打入巷道的顶板、底板、两帮及帮角处，位于同一截面内；锚杆的外露端通过托盘和螺母固定；托盘和螺母之间设有液压枕，液压枕连接有压力表；多个压力表分别与数据采集与信号发射器连接，数据采集与信号发射器传输信号给信号处理器，信号处理器与警报器连接。

2.根据权利要求1所述的判断巷道稳定性的装置，其特征在于：还包括信号中转站及地表信号中转站；数据采集与信号发射器将无线信号传输至信号中转站；信号中转站将无线信号传输至地表信号中转站；地表信号中转站将信号传输至信号处理器。

3.根据权利要求2所述的判断巷道稳定性的装置中，其特征在于：还包括地下警报器，地下警报器能够接收信号处理器的无线报警信号，发出警报。