一种煤矿巷道松动圈测量装置的制作方法

1.本实用新型属于松动圈测量技术领域，具体涉及一种煤矿巷道松动圈测量装置。


背景技术：

2.松动圈是指破坏了原岩应力的平衡状态，围岩受力状态由三向变成了近似两向，导致围岩应力重新分布和局部应力集中，造成岩石强度大幅度下降，直至围岩中出现了一个松弛破碎带。在煤矿井下工作面回采过程中，经常需要测量工作面巷道的松动圈范围，从而决定巷道的支护方式，目前对巷道松动圈的测量方法主要有以下两种：
3.方法一：超声波围岩裂隙探测仪测量法：其原理是利用超声波围岩裂隙探测仪向巷道帮部发射超声波，根据接收反射超声波的情况来判断巷道松动圈范围。此种方法缺点主要为设备造价高昂，且使用超声波围岩裂隙探测仪需多人协同配合，不适于大规模使用。
4.方法二：钻孔窥视法：在巷道帮部打钻孔，将钻孔窥视仪的摄像探头伸入到钻孔中，摄像探头可窥视到钻孔内的裂隙发育情况，根据裂隙发育情况可判断工作面巷道松动区的范围。此种方法缺点主要为钻孔窥视仪摄像探头容易被坍塌的钻孔卡住，导致钻孔窥视仪的探头报废，造成损失，且需根据钻孔内的裂隙人为判断松动圈范围，存在判断误差。
5.针对上述提出的问题，因此设计了一种煤矿巷道松动圈测量装置来解决。


技术实现要素：

6.本实用的目的是为了克服上述现有技术存在的不足之处，而提供一种煤矿巷道松动圈测量装置。
7.为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种煤矿巷道松动圈测量装置，包括密封球，所述密封球的中心部设有固定球，所述固定球的外表面设有警报电路，所述密封球的外侧固定连接有四个外壳，所述外壳的侧面设有密封扇叶，所述外壳的弧形内壁固定设有液压缸，所述液压缸的内部设有液压柱，所述液压柱的另一端固定于固定球上，所述外壳的内部设有电解液，所述外壳的内部固定设有弹簧针。
8.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述警报电路包括电源、开关、导线、变阻器、数字报警器、电极板a、电极板b，所述导线的两端分别设有电极板a、电极板b，所述导线的中部上依次排列设有电源、开关、变阻器、数字报警器。
9.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述密封扇叶为褶皱收缩板材料制成。
10.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述弹簧针由弹簧和破壁针组成，所述弹簧针的尖端设置在靠近密封球的一侧。
11.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述液压柱与密封球的接触面设有密封圈。
12.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述数字报警器可设置具体报警数字。
13.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述外壳的形状为蒜瓣形。
14.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述弹簧针设有四个，且四个弹簧针为环
形分布排列。
15.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述液压缸、液压柱、密封扇叶均设有八个。
16.与现有技术相比，本实用新型能达到的有益效果是：
17.1、本实用利用巷道帮部钻孔发生变形、塌孔、收缩等现象，进而推动装置的外壳，外壳推动弹簧针将密封球扎破导致电解液流入密封球内部，使得密封球内部电路接通，使得数字警报器发出警报，通过数字警报器发出的报警数字可获得钻孔的变形情况，当钻孔变形时说明本装置处于巷道松动圈范围内，当钻孔未发生变形时，说明本装置处于巷道松动圈外。与原有测量方法相比，本装置造价低廉、结构简单、操作简便、便于携带，结果精确，有效避免了测量误差。
附图说明
18.图1为本实用新型的立体结构示意图；
19.图2为本实用新型的图1的俯视结构示意图；
20.图3为本实用新型的图1的剖面立体结构示意图；
21.图4为本实用新型的图3的俯视结构示意图；
22.图5为本实用新型的警报电路的立体结构示意图。
23.其中：1、外壳；2、液压缸；3、液压柱；4、弹簧针；5、电解液；6、密封球；7、固定球；8、警报电路；9、电源；10、开关；11、导线；12、变阻器；13、数字报警器；14、电极板a；15、电极板b；16、限位槽；17、密封扇叶。
具体实施方式
24.为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型，但下述实施例仅仅为本实用新型的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本实用新型的保护范围。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
25.实施例:
26.如图1－图5所示，一种煤矿巷道松动圈测量装置，包括密封球6，密封球6的中心部设有固定球7，固定球7的外表面设有警报电路8，密封球6的外侧固定连接有四个外壳1，外壳1的侧面设有密封扇叶16，外壳1的弧形内壁固定设有液压缸2，液压缸2的内部设有液压柱3，液压柱3的另一端固定于固定球7上，外壳1的内部设有电解液5，外壳1的内部固定设有弹簧针4。
27.在其他实施例中，警报电路8包括电源9、开关10、导线11、变阻器12、数字报警器13、电极板a14、电极板b15，导线11的两端分别设有电极板a14、电极板b15，导线11的中部上依次排列设有电源9、开关10、变阻器12、数字报警器13。
28.在其他实施例中，密封扇叶16为褶皱收缩板材料制成；其作用为当外壳1向内部收缩时，可带动密封扇叶16进行收缩，且保证电解液5不外漏。
29.在其他实施例中，弹簧针4由弹簧和破壁针组成，弹簧针4的尖端设置在靠近密封球6的一侧；以便弹簧针4对密封球6进行破壁操作。
30.在其他实施例中，液压柱3与密封球6的接触面设有密封圈，通过设置密封圈，以便提高了液压柱3与密封球6的密封效果，避免了外壳1内部的电解液5在未挤压的状态下流入密封球6内部。
31.在其他实施例中，数字报警器13可设置具体报警数字，当设置报警数字为1时，数字报警器报警1米，且报警数字为i(i＝1，2，......n)米，当数字警报器13未发生报警时，说明装置处于巷道松动范围外，通过本装置可以测量出煤矿巷道松动圈范围。
32.在其他实施例中，外壳1的形状为蒜瓣形。
33.在其他实施例中，弹簧针4设有四个，且四个弹簧针4为环形分布排列；通过对弹簧针4的位置设置，当钻孔内壁对外壳1进行挤压时，保证外壳1受力时，弹簧针4均衡推动。
34.在其他实施例中，液压缸2、液压柱3、密封扇叶16均设有八个。
35.使用方法：在煤矿井下巷道的帮部打深度为i(i＝1，2，......n)米的钻孔，将本装置放置于钻孔内部i(i＝1，2，......n)米处，当巷道由于受工作面釆动影响产生松动圈时，会造成巷道帮部围岩发生变形，此时所述钻孔会随之发生变形、塌孔、收缩等现象，当钻孔变形收缩时，会挤压本装置的外壳1发生收缩，外壳1推动液压缸2发生收缩，使得液压柱3可收缩至液压缸2内，与此同时，外壳1也会推动弹簧针4向装置内部移动，使得弹簧针4将密封球6扎破，导致电解液5随密封球6上扎破的小孔流入密封球6内部，密封球6内部由于电解液5的流入导致警报电路8被接通，此时电路中的数字报警器13发生报警，通过对数字报警器13可设置具体报警数字(例如，当设置报警数字为1时，数字报警器13报警1米)，且报警数字为i(i＝1，2，......n)米，当数字报警器13未发生报警时，说明装置处于巷道松动范围外，通过本装置可以测量出煤矿巷道松动圈范围，与原有测量方法相比，本装置造价低廉、结构简单、操作简便、便于携带，结果精确，有效避免了测量误差。
36.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
37.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本实用新型的优选例，并不用来限制本实用新型，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。