一种卸压钻孔多点破坏状态监测装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种卸压钻孔多点破坏状态监测装置，属于矿井信息监测技术领域。


背景技术：

2.煤炭是我国现在以及以后几十年以内最重要的能源，随着对煤炭需求量的不断增加，矿井开采深度也在同步增加。随着开采深度的增加，围岩积聚的变形能增加，易造成围岩的变形失稳。减少围岩变形能积蓄，控制围岩变形的一个重要方法是钻孔卸压技术，而监测深孔大直径钻孔的破环状态是确定钻孔卸压效果好坏的重要手段。因此开发与应用深孔大直径钻孔破坏动态监测装置，以及确定钻孔破坏深度，可以为钻孔卸压以及巷道支护参数的选择提供支持。


技术实现要素：

3.针对现有技术的不足，本实用新型提出一种卸压钻孔多点破坏状态监测装置，通过设置多个破坏监测点，可以将钻孔不同深度的破坏信息传输到巷道表面，以指示灯的方式将多个破坏点的破坏信息表征出来，对卸压钻孔破坏状态进行实时监测。
4.本实用新型采用以下技术方案：
5.一种卸压钻孔多点破坏状态监测装置，包括接收装置和多个子监测装置，多个子监测装置分别位于卸压钻孔内的多个监测点处，所述接收装置设置于卸压钻孔外的围岩表面；
6.所述接收装置包括电池和多个指示灯，多个指示灯以并联的方式通过传输线与电池连接，即多个指示灯分别位于多个支路上，所述指示灯的数量与子监测装置的数量相同，每一子监测装置对应设置在一个支路上，用于控制该支路的通断和对应指示灯的开关。
7.优选的，所述子监测装置包括绝缘弹簧、锚爪和接收圆环，所述锚爪固定在绝缘弹簧的一端，接收圆环固定在绝缘弹簧的另一端，锚爪的多个爪用于锚固在卸压钻孔的内壁上；
8.所述锚爪和接收圆环均为导电体，且均连接在子监测装置所在的支路上；
9.卸压钻孔未被破坏时，锚爪和接收圆环不接触，卸压钻孔破坏时，锚爪和接收圆环接触形成通路，通过传输线以电信号的形式传递给指示灯。
10.本实用新型中，多个子监测装置相当于其所在支路的开关，安装时，可通过钻杆将子监测装置推到卸压钻孔的指定位置，即相应监测点处，此时钻孔未被破坏，由于锚爪的多个爪固定锚固于钻孔内部，以及绝缘弹簧的支撑作用使锚爪的外围爪无法与接收圆环接触，形成断路，此时位于该支路上的指示灯不亮；若监测点位置的卸压钻孔破坏，则围岩压缩锚爪的多个爪，会克服弹簧的支撑力，使一个爪或多个爪与中心的接收圆环接触，形成闭合回路，此时该支路上的指示灯亮，提示该监测点处的钻孔被破坏，即可根据监测点的设计位置，判断该深度处卸压钻孔的破坏信息。
11.优选的，所述锚爪位于绝缘弹簧远离接收装置的一端，且锚爪的多个爪朝向接收装置发散，方便安装；
12.锚爪的每个爪长度均大于绝缘弹簧安装时的长度，以便能够在钻孔在任何变形状态下，爪可以足够长地与接收圆环接触。
13.优选的，所述锚爪的多个爪均匀分布在绝缘弹簧周围。
14.优选的，所述锚爪的多个爪由12#钢丝制备而成，其韧性等级为ii级，以方便锚固在钻孔内部，且钻孔破坏时较为容易发生变形。
15.锚爪和接收圆环的材质优选均为不锈钢。
16.优选的，相邻距监测点的距离优选为1.5m，可根据卸压钻孔的深度确定监测点的个数，且每一子监测装置对应一个指示灯，这样可根据不同指示灯的开关判断不同深度的卸压钻孔是否被破坏。
17.优选的，所述电池为防爆电池，指示灯为led灯；
18.防爆电池的作用是为led灯提供电源，led灯的开关由内部电路控制(具体由led灯所在支路的子监测装置控制)，可根据led灯的亮与不亮判断子监测装置处的破坏情况。
19.所述接收装置包括外壳，防爆电池位于外壳内部，led灯设置于外壳侧面。
20.本实用新型的卸压钻孔多点破坏状态监测装置安装方法为：
21.(1)测量卸压钻孔的深度，规划子检测装置的数量与位置；
22.(2)检查子测量装置与指示灯是否工作正常，然后用推杆/钻杆将子监测装置放入卸压钻孔的各监测点处；
23.(3)将接收装置安装在卸压钻孔外的围岩表面。
24.本实用新型未详尽之处，均可采用现有技术。
25.本实用新型的有益效果为：
26.本实用新型结构简单，操作方便，通过在卸压钻孔内的多个监测点处设置多个设置多个子监测装置，可以定性的获得卸压钻孔多个监测点是否破坏的信息，为钻孔卸压以及巷道支护设计提供依据。同时，由于锚爪与绝缘弹簧的设计，使得子监测装置可以自主固定在钻孔内部，所以本实用新型所提装置可以适应各种倾角以及直径略有差别的钻孔。
附图说明
27.图1为本实用新型的卸压钻孔多点破坏状态监测装置的某一实施例的结构示意图；
28.图2为图1的安装后的结构示意图；
29.图3为本实用新型的电路连接关系示意图；
30.其中，1
‑
接收装置，2
‑
子监测装置，3
‑
围岩，4
‑
指示灯，5
‑
绝缘弹簧，6
‑
锚爪，7
‑
接收圆环，8
‑
保护电阻，9
‑
传输线。
具体实施方式：
31.为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述，但不仅限于此，本实用新型未详尽说明的，均按本领域常规技术。
32.实施例1：
33.一种卸压钻孔多点破坏状态监测装置，如图1～3所示，包括接收装置1和多个子监测装置2，多个子监测装置分别位于卸压钻孔内的多个监测点处，接收装置1设置于卸压钻孔外的围岩3表面；
34.接收装置1包括电池和多个指示灯4，多个指示灯以并联的方式通过传输线9与电池连接，即多个指示灯分别位于多个支路上，如图3所示，指示灯4的数量与子监测装置2的数量相同，每一子监测装置对应设置在一个支路上，用于控制该支路的通断和对应指示灯的开关。
35.实施例2：
36.一种卸压钻孔多点破坏状态监测装置，结构如实施例1所示，所不同的是，子监测装置2包括绝缘弹簧5、锚爪6和接收圆环7，锚爪6固定在绝缘弹簧5的一端，接收圆环7固定在绝缘弹簧5的另一端，锚爪6的多个爪用于锚固在卸压钻孔的内壁上；
37.锚爪6和接收圆环7均为导电体，且均连接在子监测装置所在的支路上，如图3所示；
38.卸压钻孔未被破坏时，锚爪6和接收圆环7不接触，卸压钻孔破坏时，锚爪6和接收圆环7接触形成通路，通过传输线以电信号的形式传递给相应指示灯。
39.本实用新型中，多个子监测装置相当于其所在支路的开关，安装时，可通过钻杆将子监测装置推到卸压钻孔的指定位置，即相应监测点处，此时钻孔未被破坏，由于锚爪的多个爪固定锚固于钻孔内部，以及绝缘弹簧的支撑作用使锚爪的外围爪无法与接收圆环接触，形成断路，此时位于该支路上的指示灯不亮；若监测点位置的卸压钻孔破坏，则围岩压缩锚爪的多个爪，会克服弹簧的支撑力，使一个爪或多个爪与中心的接收圆环接触，形成闭合回路，此时该支路上的指示灯亮，提示该监测点处的钻孔被破坏，即可根据监测点的设计位置，判断该深度处卸压钻孔的破坏信息。
40.实施例3：
41.一种卸压钻孔多点破坏状态监测装置，结构如实施例2所示，所不同的是，锚爪6位于绝缘弹簧5远离接收装置1的一端，且锚爪6的多个爪朝向接收装置1发散，方便安装；
42.锚爪6的每个爪长度均大于绝缘弹簧安装时的长度(即安装后的绝缘弹簧的初始长度)，以便能够在钻孔在任何变形状态下，爪可以足够长地与接收圆环7接触。
43.实施例4：
44.一种卸压钻孔多点破坏状态监测装置，结构如实施例3所示，所不同的是，锚爪6的多个爪均匀分布在绝缘弹簧5周围。
45.实施例5：
46.一种卸压钻孔多点破坏状态监测装置，结构如实施例3所示，所不同的是，锚爪6的多个爪由12#钢丝制备而成，其韧性等级为ii级，以方便锚固在钻孔内部，且钻孔破坏时较为容易发生变形。
47.锚爪6和接收圆环7的材质优选均为不锈钢。
48.实施例6：
49.一种卸压钻孔多点破坏状态监测装置，结构如实施例1所示，所不同的是，相邻距监测点的距离为1.5m，可根据卸压钻孔的深度确定监测点的个数，且每一子监测装置对应
一个指示灯，这样可根据不同指示灯的开关判断不同深度的卸压钻孔是否被破坏；
50.本实施例中，子监测装置2和指示灯4的数量均为3个。
51.实施例7：
52.一种卸压钻孔多点破坏状态监测装置，结构如实施例1所示，所不同的是，电池为防爆电池，指示灯4为led灯；
53.防爆电池的作用是为led灯提供电源，led灯的开关由内部电路控制(具体由led灯所在支路的子监测装置控制)，可根据led灯的亮与不亮判断子监测装置处的破坏情况；
54.接收装置1包括外壳，防爆电池位于外壳内部，led灯设置于外壳侧面；
55.如图3所示，为保护电路，并联电路的干路上设置有保护电阻8。
56.以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。