采动覆岩破坏水平变形的双探头探测装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种采动覆岩破坏水平变形的双探头探测装置，属于采矿工程【技术领域】。本实用新型包括测斜管、与测斜管适配的两种探头，及与探头连接的传感器，两种探头为导轮探头和无轮探头，所述的导轮探头包括探杆Ⅰ，探杆Ⅰ上装有导轮；所述的无轮探头包括探杆Ⅱ，所述的测斜管上有与导轮适配的导槽。本实用新型采用导轮探头和无轮探头相结合，利用导轮探头数据稳定快、数据精确度高和定向准确的特点，结合无导轮探头对测斜管变形适应性强的特点，探测过程中相互补充，保证了工程的完整性。
【专利说明】采动覆岩破坏水平变形的双探头探测装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种探测装置，属于采矿工程【技术领域】。
【背景技术】
[0002]现有的滑动式测斜仪用于观测土石坝、堤防、山体边坡、建筑物基坑等岩体内部倾斜和水平方向的移动与变形，观测深度一般为50m左右。滑动式测斜仪用到采矿工程领域时，不能完全满足要求。主要原因是:(I)采矿影响覆岩厚度大，观测深度一般超过IOOm ；
[2]地层移动变形大。当采煤厚度大时，覆岩移动变形剧烈，水平移动可达2m，水平变形可达20mm/m以上。(3)变形量和方向变化。随采煤工作面与观测孔位置不同，地层移动变形量及方向不断变化。因此随着采掘活动对地层的影响，易造成测管的变形和错断，致使测管的导槽错断，从而导致测斜仪探头无法下到测管的底部，即越观测越浅，无法进行全段钻孔的观测，导致观测内容缺失。
【发明内容】
[0003]为了克服上述现有技术的不足之处，本实用新型提供采动覆岩破坏水平变形的双探头探测装置，好的解决了滑动测斜仪观测采动影响深部孔时，出现的卡孔、废孔和越观测越浅的现象，能完整反映深厚松散层移动变形规律。
[0004]本实用新型是通过如下技术方案实现的:一种采动覆岩破坏水平变形的双探头探测装置，它包括测斜管、与测斜管适配的两种探头，及与探头连接的传感器，两种探头为导轮探头和无轮探头，所述的导轮探头包括探杆I，探杆I上装有导轮；所述的无轮探头包括探杆II，所述的测斜管上有与导轮适配的导槽。
[0005]所述的导轮包括两组导轮，即上导轮和下导轮，所述的上导轮和下导轮均通过导轮架安装在所述的探杆I上。
[0006]所述的探杆I和探杆II的末端有传感器接口，所述的传感器的前端有与所述的传感器接口适配的传感器接板，传感器接板与传感器接口之间通过螺钉或螺栓固定，所述的传感器的后端连接电缆，电缆上有卡箍。
[0007]所述的上导轮和下导轮之间的安装间距为500mm。
[0008]所述的探杆II的长度是I米。
[0009]本实用新型的有益效果是:本实用新型采用导轮探头和无轮探头相结合，滑动式测斜仪导轮探头和无轮探头在同一观测孔的测斜管中先后观测，利用导轮探头数据稳定快、数据精确度高和定向准确的特点，结合无导轮探头对测斜管变形适应性强的特点，探测过程中相互补充，保证了工程的完整性；数据进行对比分析，相互佐证，保证了数据的准确性。较好的解决了滑动测斜仪观测采动影响深部孔时，出现的卡孔、废孔和越观测越浅的现象，能完整反映深厚松散层移动变形规律。
【专利附图】
【附图说明】[0010]下面根据附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0011]图1是本实用新型导轮探头结构示意图；
[0012]图2是本实用新型无轮探头结构示意图；
[0013]图3是本实用新型使用参考图；
[0014]图4是图1的俯视图；
[0015]图5是探头与传感器连接示意图；
[0016]图6是本实用新型测斜仪工作原理。
[0017]图中，1、观测孔，2、测斜管，2-1、导槽，3、导轮，3-1、上导轮，3-2、下导轮，3-3、导轮架，4、导轮探头，4-1、探杆I，5、电缆，5-1、卡箍，6、无轮探头，6-1、探杆II，7、传感器，7-1、传感器接板，8、螺钉或螺栓，9、传感器接口。
【具体实施方式】
[0018]如图1、图2、图3、图4所示的一种采动覆岩破坏水平变形的双探头探测装置，它包括测斜管2、与测斜管2适配的两种探头，及与探头连接的传感器7，两种探头为导轮探头4和无轮探头6，所述的导轮探头4包括探杆I 4-1，探杆I 4-1上装有导轮3 ;所述的无轮探头6包括探杆II 6-1，所述的测斜管2上有与导轮3适配的导槽2-1。
[0019]所述的导轮3包括两组导轮，即上导轮3-1和下导轮3-2，所述的上导轮3_1和下导轮3-2均通过导轮架3-3安装在所述的探杆I 4-1上。
[0020]所述的探杆I 4-1和探杆II 6-1的末端有传感器接口 9，所述的传感器7的前端有与所述的传感器接口 9适配的传感器接板7-1，传感器接板7-1与传感器接口 9之间通过螺钉或螺栓8固定，所述的传感器7的后端连接电缆5，电缆5上有卡箍5-1。
[0021]所述的上导轮3-1和下导轮3-2之间的安装间距为500mm。
[0022]所述的探杆II 6-1的长度是I米。
[0023]本实用新型采用导轮探头和无轮探头相结合，无轮探头提高了对测管变形的适应性；无轮探头可采用铁质探杆，长度由常规探头的0.5m改变为1.0m，与探测间距1.0m相匹配。根据测斜仪的工作原理，如图6所示，钻孔测点的水平移动量d是通过计算探头上部相对于探头下部所产生的倾角(Θ )与观测读数间距(L)的水平偏移，d=L.sin Θ，探头长度
1.0m的设计保证了无轮探头自身数据的稳定性和准确性。由于采动影响地层的水平变形和移动量较大，对数据精度要求相对较低，间距1.0m的观测可以满足工程需要，同时减少了工作量。无导轮探头主要规格见表I。
[0024]本实用新型的使用方法，如图3、图4所示，滑动式测斜仪导轮探头和无轮探头在同一观测孔I的测斜管2中先后观测，利用导轮探头数据稳定快、数据精确度高和定向准确的特点，结合无导轮探头对测斜管变形适应性强的特点，探测过程中相互补充，保证了工程的完整性；数据进行对比分析，相互佐证，保证了数据的准确性。较好的解决了滑动测斜仪观测采动影响深部孔时，出现的卡孔、废孔和越观测越浅的现象，能完整反映深厚松散层移动变形规律。
【权利要求】
1.一种采动覆岩破坏水平变形的双探头探测装置，其特征在于:它包括测斜管(2)、与测斜管(2)适配的两种探头，及与探头连接的传感器(7)，两种探头为导轮探头(4)和无轮探头(6)，所述的导轮探头(4)包括探杆I (4-1)，探杆I (4-1)上装有导轮(3);所述的无轮探头(6)包括探杆II (6-1)，所述的测斜管(2)上有与导轮(3)适配的导槽(2-1)。
2.根据权利要求1所述的采动覆岩破坏水平变形的双探头探测装置，其特征在于:所述的导轮(3)包括两组导轮，即上导轮(3-1)和下导轮(3-2)，所述的上导轮(3-1)和下导轮(3-2)均通过导轮架(3-3)安装在所述的探杆I (4-1)上。
3.根据权利要求1所述的采动覆岩破坏水平变形的双探头探测装置，其特征在于:所述的探杆I (4-1)和探杆II (6-1)的末端有传感器接口(9)，所述的传感器(7)的前端有与所述的传感器接口(9)适配的传感器接板(7-1)，传感器接板(7-1)与传感器接口(9)之间通过螺钉或螺栓(8)固定，所述的传感器(7)的后端连接电缆(5)，电缆(5)上有卡箍(5-1)。
4.根据权利要求2所述的采动覆岩破坏水平变形的双探头探测装置，其特征在于:所述的上导轮(3-1)和下导轮(3-2)之间的安装间距为500mm。
5.根据权利要求1所述的采动覆岩破坏水平变形的双探头探测装置，其特征在于:所述的探杆II (6-1)的长度是I米。
【文档编号】E21C39/00GK203685188SQ201420010932
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2014年1月8日 优先权日:2014年1月8日
【发明者】祁和刚, 许延春, 吴继忠, 温德华, 袁秋冬, 刘世奇, 张旗, 柳昭星 申请人:上海大屯能源股份有限公司, 中国矿业大学(北京)