一种巷道冒顶隐患探测仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于仪器技术领域，具体的说涉及一种巷道冒顶隐患探测仪。
【背景技术】
[0002]准确了解巷道顶板围岩结构、岩性及其破坏程度，并评价巷道所存在的冒顶风险，对科学合理的巷道支护设计至关重要。目前，矿井巷道冒顶隐患探测的方法主要有钻孔窥视和顶板岩性探测。钻孔窥视能够直观地了解到巷道围岩结构、岩层岩性及裂隙分布情况，但需专门钻孔和专人管理，对于高密度的探测，其工作量较大；现有的矿用顶板岩性探测仪虽能够在锚索钻孔施工过程中探测巷道顶板岩性，但仪器还存在着结构设计不合理、测量精度低、数据传输不畅等问题。此种巷道冒顶隐患探测仪在原有矿用顶板岩性探测仪的基础上进行了改进，取消了数据线连接，简化了设备结构和操作程序，采用带孔卡片控制位移转换装置中钢丝绳的缠绕路径，并由角度编码器读取角度位移，保证了探测结果的准确与有效性。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种巷道冒顶隐患探测仪，该探测仪在原有矿用巷道顶板岩性探测仪的基础上进行改进，简化了仪器结构、提高了探测结果的准确与有效性，具有操作方便、作业效率高等优点。
[0004]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0005]一种巷道冒顶隐患探测仪，包括位移传感器、转速传感器、压力传感器和二次仪表，二次仪表包括线路板、操作按钮、指示灯、电源和充电及数据线接口。
[0006]一种巷道冒顶隐患探测仪，位移传感器固定在二次仪表的机壳内，其由位移转换装置和角度编码器组成，位移转换装置包括卷筒、带孔卡片和钢丝绳，卷筒上设有螺纹线槽，带孔卡片上设有与卷筒螺纹相匹配的卡齿，并嵌于卷筒筒槽的断口处，钢丝绳穿过卡片的孔口，随着卷筒的旋转，卡片以筒槽的断口为轨道上下滑移，并控制钢丝绳的缠绕路径，使其持续、规则地缠绕在卷筒的螺纹线槽内，卷筒顶部的卷轴上安设有卷簧，以保证卷筒旋转进程的自动复位和钢丝绳的张紧度不变。角度编码器包括磁铁和计值装置，磁铁安设在卷筒底部的中心和边缘，卷筒旋转的角度位移，经计值装置读取，由数据线传输至二次仪表。
[0007]一种巷道冒顶隐患探测仪，压力传感器安设在钻机底部，转速传感器安设在与钻机钻套相平的位置，压力传感器和转速传感器内部均设有无线数据发射芯片和电源，二次仪表的线路板上对应设有无线数据接收芯片。
[0008]本实用新型的有益效果:
[0009]1.此种巷道冒顶隐患探测仪，钻探过程与锚杆(索)钻孔施工过程同时进行，不占用正常施工作业时间，同时，避免了专门的钻参仪探测和专人管理，大大提高了现场施工的作业效率。
[0010]2.此种巷道冒顶隐患探测仪，位移传感器中钢丝绳的缠绕路径由带孔卡片控制，解决了钻探过程中卷筒上的钢丝绳不宜被持续、规则地缠绕的难题，采用角度编码器读取卷筒旋转的角度位移，保证了探测结果的准确与有效性。
[0011]3.此种巷道冒顶隐患探测仪，位移传感器和二次仪表共用一个机壳，简化了设备的体积和操作程序。压力传感器和转速传感器均采用无线方式进行数据传输，取消了数据线连接，解决了因数据采集装置分散而给实施作业带来的不便，同时有效地避免了数据线接口处因易进水而损坏设备的问题。
【附图说明】
[0012]当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本实用新型以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定，其中:
[0013]图1是巷道冒顶隐患探测仪整体结构示意图。
[0014]图2是二次仪表示意图。
[0015]图3是位移传感器结构示意图。
[0016]图4是位移传感器安装示意图。
【具体实施方式】
[0017]参照图1、图2、图3、图4对本实用新型进行说明，一种巷道冒顶隐患探测仪，其包括位移传感器(6)、转速传感器(5)、压力传感器(8)和二次仪表(25)，二次仪表(25)包括操作按钮(22)、指示灯(24)、电源、充电及数据线接口(23)和线路板。位移传感器(6)固定在二次仪表(25)的机壳内，其由位移转换装置和角度编码器组成，位移转换装置包括卷筒(11)、带孔卡片(13)和钢丝绳(7)，卷筒(11)上设有螺纹线槽(12)，带孔卡片(13)上设有与卷筒螺纹(12)相匹配的卡齿(15)，并嵌于卷筒筒槽(20)的断口(21)处，钢丝绳(7)穿过卡片的孔口(14)，随着卷筒(11)的旋转，卡片(13)以筒槽(20)的断口(21)为轨道上下滑移，并控制钢丝绳(7)的缠绕路径，使其持续、规则地缠绕在卷筒(11)的螺纹线槽(12)内，卷筒(11)顶部的卷轴(19)上安设有卷簧(17)，以保证卷筒(11)旋转进程的自动复位和钢丝绳(7)的张紧度不变。角度编码器包括磁铁(18)和计值装置(16)，磁铁(18)安设在卷筒(11)底部的中心和边缘，卷筒(11)旋转的角度位移经计值装置(16)读取，由数据线传输至二次仪表(25)。压力传感器(8)安设在钻机(I)底部，转速传感器(5)安设在与钻机钻套(4)相平的位置，压力传感器(8)和转速传感器(5)内部均设有无线数据发射芯片和电源，二次仪表(25)的线路板上对应设有无线数据接收芯片。
[0018]具体操作时，先测试各装置工作是否正常，并做好防水、防震措施，再将各传感器固定在锚杆钻机⑴的指定位置，并将位移传感器(6)内部的钢丝绳(7)拉出，垂直固定于锚杆钻机⑴底部的底盘(10)上，底盘(10)平放在底板(9)上，准备进行顶板(2)钻进。依次按下各数据采集装置上的电源开关，启动锚杆钻机(1)，按下二次仪表(25)上的“保存”按钮(22)，面板上的工作/采集指示灯(24)闪烁，各数据采集装置开始进入工作状态，锚杆钻机⑴钻进过程中各装置进行同步测试，锚杆钻机⑴钻进停止，钻杆(3)被撤回，按下面板上的“停止”按钮(22)，数据采集停止，重复上述工作，进行连续钻进，直至设计深度。探测工作结束后，用上位机软件通过数据线接口(23)将探测仪的数据输出到电脑上。
[0019]以上是为了使本领域普通技术人员理解本实用新型，而对本实用新型所进行的详细描述，但可以想到，在不脱离本实用新型的权利要求所涵盖的范围内还可以做出其它的变化和修改，这些变化和修改均在本实用新型的保护范围内。
【主权项】
1.一种巷道冒顶隐患探测仪，包括位移传感器、转速传感器、压力传感器和二次仪表，其特征在于位移传感器安设在二次仪表机壳内，由位移转换装置和角度编码器组成，压力传感器安设在钻机底部，转速传感器安设在与钻机钻套相平的位置。
2.根据权利要求1所述的一种巷道冒顶隐患探测仪，其特征在于位移转换装置包括卷筒、带孔卡片和钢丝绳，卷筒上设有螺纹线槽，带孔卡片上设有与螺纹线槽相匹配的卡齿，带孔卡片嵌于卷筒筒槽的断口处，钢丝绳规整地缠绕于螺纹线槽内，且穿过卡片的孔口，以保证钢丝绳能够持续、规则地在卷筒的螺纹线槽内缠绕。
3.根据权利要求1所述的一种巷道冒顶隐患探测仪，其特征在于角度编码器包括磁铁和计值装置，磁铁分别安设在卷筒底部的中心和边缘，卷筒旋转的角度位移，经计值装置读取，由数据线传输至二次仪表。
4.根据权利要求1所述的一种巷道冒顶隐患探测仪，其特征在于转速传感器内部设有无线数据发射芯片和电源，二次仪表内对应设有无线数据接收芯片。
5.根据权利要求1所述的一种巷道冒顶隐患探测仪，其特征在于压力传感器内部设有无线数据发射芯片和电源，二次仪表内对应设有无线数据接收芯片。
【专利摘要】本实用新型公开一种巷道冒顶隐患探测仪，包括位移传感器、转速传感器、压力传感器和二次仪表。位移传感器由位移转换装置和角度编码器组成，位移转换装置包括卷筒、带孔卡片和钢丝绳，卷筒上设有螺纹线槽，钢丝绳通过带孔卡片能够持续、规则地缠绕在卷筒的螺纹线槽内；角度编码器包括磁铁和计值装置，磁铁安设在卷筒底部的中心和边缘，卷筒旋转的角度位移，经计值装置读取，由数据线传输至二次仪表。压力传感器安设在钻机底部，转速传感器安设在与钻机钻套相平的位置，压力传感器和转速传感器内部均设有无线数据发射芯片和电源，二次仪表内对应设有无线数据接收芯片。此种巷道冒顶隐患探测仪具有测量精度高、操作方便等优点，有较好的推广前景。
【IPC分类】G01V9-00
【公开号】CN204439854
【申请号】CN201520125117
【发明人】马念杰, 赵希栋, 郭书英
【申请人】中国矿业大学(北京)
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2015年3月4日