一种地下空间顶板下沉位移监测装置的制作方法

本实用新型涉及采矿隧道顶板位置监测技术领域，具体为一种地下空间顶板下沉位移监测装置。

背景技术：

在进行采煤采矿等地下工作时，需要修建较大宽度的矿道用以实现地下运输作用，但由于隧道位于地下，承受较大的挤压重力，同时随着隧道的不断掘进，采空区面积逐渐增大，容易造成隧道坍塌事故的发生。

因此需要对隧道顶板位置的沉降进行监测，现有技术的监测装置体积较大，且隧道顶板通常位圆弧形，故顶板的中间最高点监测位置最佳，而安装在隧道中间位置的监测装置容易影响矿道的运输，同时监测精度较低，无法精确显示顶板的沉降位移。

为此提供一种地下空间顶板下沉位移监测装置，以解决监测过程的精度问题和安装位置问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种地下空间顶板下沉位移监测装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种地下空间顶板下沉位移监测装置，包括隧道，所述隧道开设在矿岩石的内部，隧道的左侧内壁设置有监测装置，所述监测装置的上端面中间位置垂直向上安装有第一电动伸缩杆，监测装置的上端面右侧垂直向上安装有第二电动伸缩杆，监测装置的前端面下端设置有显示屏，所述第一电动伸缩杆的上端设置有圆周表盘，所述第二电动伸缩杆的上端端部设置有向前端延伸至第二转轴，所述第二转轴的外壁转动套接有平衡杆，所述平衡杆的右端端部转动安装在连接台上，平衡杆的左侧外壁设置有外螺纹，平衡杆的左侧端部设置有指针，所述连接台的上端垂直安装有手动伸缩杆，所述手动伸缩杆的上端外壁设置有锁紧螺栓，手动伸缩杆的上端设置有螺杆，所述螺杆插接在隧道的上端内壁开孔中，且螺杆与隧道开孔内壁之间设置有膨胀管。

优选的，所述平衡杆的中间位置设置有第二轴套，所述第二轴套转动套接在第二转轴的外壁，所述第二轴套的前端设置有水平仪。

优选的，所述指针端部延伸至圆周表盘前端面的刻度盘上，所述圆周表盘与指针接触的位置通过位置传感器电性连接在监测装置上，所述指针与圆周表盘的横向直径平行。

优选的，所述平衡杆的右端设置有第一轴套，所述第一轴套转动套接在连接台前端的第一转轴的外壁。

优选的，所述外螺纹上螺纹转动套接有配重块，所述配重块位于第二电动伸缩杆和第一电动伸缩杆之间。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型通过设置平衡杆，将位移变化的监测转移至隧道的两旁，进而使得监测装置安装在隧道的侧壁，避免对隧道运输造成干扰；

2.本实用新型通过设置平衡杆，利用跷跷板的原理，将上下沉降的位移变化转化为角度的变化，放大了变化的幅度，便于及时了解位移变化，同时提高对变化位移的监测计算精度。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1的a处结构放大图；

图3为图1的b处结构放大图。

图中：1矿岩石、2隧道、3监测装置、4显示屏、5第一电动伸缩杆、6第二电动伸缩杆、7圆周表盘、8平衡杆、9手动伸缩杆、10连接台、11第一转轴、12螺杆、13锁紧螺栓、14第一轴套、15膨胀管、16外螺纹、17第二轴套、18配重块、19指针、20第二转轴、21水平仪。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1至图3，本实用新型提供一种技术方案：

一种地下空间顶板下沉位移监测装置，包括隧道2，隧道2开设在矿岩石1的内部，隧道2的左侧内壁设置有监测装置3，通过将监测装置3安装在隧道2的两旁，避免对隧道2的运输造成干扰。

监测装置3的上端面中间位置垂直向上安装有第一电动伸缩杆5，第一电动伸缩杆5的上端设置有圆周表盘7，利用第一电动伸缩杆5的伸缩作用带动圆周表盘7升降，进而使得圆周表盘7的水平直径与平衡杆8端部的指针19平行。

监测装置3的上端面右侧垂直向上安装有第二电动伸缩杆6，第二电动伸缩杆6的上端端部设置有向前端延伸至第二转轴20，第二转轴20的外壁转动套接有平衡杆8，平衡杆8的中间位置设置有第二轴套17，第二轴套17转动套接在第二转轴20的外壁，第二轴套17的前端设置有水平仪21，利用第二轴套17和第二转轴20的配合，实现平衡杆8的转动安装，利用水平仪21实现平衡杆8的水平放置。

平衡杆8的左侧端部设置有指针19，监测装置3的前端面下端设置有显示屏4，指针19端部延伸至圆周表盘7前端面的刻度盘上，圆周表盘7与指针19接触的位置通过位置传感器电性连接在监测装置3上，指针19与圆周表盘7的横向直径平行，利用监测装置3分析指针19在圆周表盘7上的偏移角度，进而根据杠杆原理计算出平衡杆8另一端下降的高度。

平衡杆8的右端端部转动安装在连接台10上，平衡杆8的右端设置有第一轴套14，第一轴套14转动套接在连接台10前端的第一转轴11的外壁，利用第一轴套14与第一转轴11配合，实现平衡杆8的右端端部的转动安装。

平衡杆8的左侧外壁设置有外螺纹16，外螺纹16上螺纹转动套接有配重块18，配重块18位于第二电动伸缩杆6和第一电动伸缩杆5之间，利用配重块18的位置移动，进而调节平衡杆8左右两端平衡。

连接台10的上端垂直安装有手动伸缩杆9，手动伸缩杆9的上端外壁设置有锁紧螺栓13，利用手动伸缩杆9调节连接台10的高度，使得平衡杆8右端平行安装。

手动伸缩杆9的上端设置有螺杆12，螺杆12插接在隧道2的上端内壁开孔中，且螺杆12与隧道2开孔内壁之间设置有膨胀管15，利用螺杆12和膨胀管15的配合，实现螺杆12在隧道2上的高度安装。

工作原理：首先利用第二电动伸缩杆6调节平衡杆8的高度，利用第二轴套17和第二转轴20的配合，实现平衡杆8的转动安装，利用配重块18的位置移动，进而调节平衡杆8左右两端平衡，利用水平仪21实现平衡杆8的水平放置，利用第一电动伸缩杆5的伸缩作用带动圆周表盘7升降，进而使得圆周表盘7的水平直径与平衡杆8端部的指针19平行。

利用螺杆12和膨胀管15的配合，实现螺杆12在隧道2上的高度安装，利用手动伸缩杆9调节连接台10的高度，使得平衡杆8右端平行安装，利用第一轴套14与第一转轴11配合，实现平衡杆8的右端端部的转动安装。

当隧道2顶板沉降时，螺杆12带动平衡杆8右端下降，利用跷跷板的原理，将上下沉降的位移变化转化为角度的变化，放大了变化的幅度，利用监测装置3分析指针19在圆周表盘7上的偏移角度，进而根据杠杆原理计算出平衡杆8另一端下降的高度，并在显示屏4上显示。

其中第一电动伸缩杆5和第二电动伸缩杆6均采用型号为：tjc-c4-p-p的步进式电动伸缩杆，监测装置3显示分析指针19在圆周表盘7的偏移角度为现有位移监测技术中常见，不做详述。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。