一种基于光纤光栅传感器的煤矿巷道顶板应力监测装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110333017A(43)申请公布日2019.10.15(21)申请号201910691148.7(22)申请日2019.07.29(71)申请人宿州市金鼎安全技术股份有限公司地址234000安徽省宿州市埇桥区循环经济示范园内龙兴路北段(72)发明人不公告发明人(74)专利代理机构广州高炬知识产权代理有限公司44376代理人陈文龙(51)Int.Cl.G01L1/24(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图5页(54)发明名称一种基于光纤光栅传感器的煤矿巷道顶板应力监测装置(57)摘要本发明属于矿洞安全生产技术领域，具体的说是一种基于光纤光栅传感器的煤矿巷道顶板应力监测装置，包括顶板支架、光标传感器、支撑调节机构和卡接机构，所述顶板支架水平均匀连接在顶板的下表面，顶板支架的下方设有支撑调节机构；所述支撑调节机构包括插接杆、插接桩、气压槽、输气软管、滑动板和电动支撑杆；所述插接杆的上端对称设在顶板支架的两端下壁中，插接杆的上端内表面固定安装有光标传感器，插接杆的下端滑动插接在插接桩的内部气压槽中；本发明主要用于解决现有技术中的煤矿巷道顶板应力在线监测装置造价成本过高，且在煤矿巷道将要坍塌时也无法第一时间对将要坍塌的顶板进行紧急处理，大大降低工人们生存率的问题。CN110333017ACN110333017A权利要求书1/1页1.一种基于光纤光栅传感器的煤矿巷道顶板应力监测装置，包括顶板支架(1)、光标传感器(2)、支撑调节机构(3)和卡接机构(4)，其特征在于：所述顶板支架(1)水平均匀连接在顶板的下表面，顶板支架(1)的下方设有支撑调节机构(3)；所述支撑调节机构(3)包括插接杆(31)、插接桩(32)、气压槽(33)、输气软管(34)、滑动板(35)和电动支撑杆(36)；所述插接杆(31)的上端对称设在顶板支架(1)的两端下壁中，插接杆(31)的上端内表面固定安装有光标传感器(2)，插接杆(31)的下端滑动插接在插接桩(32)的内部气压槽(33)中，插接杆(31)的下端固定连接有滑动板(35)；左右两端所述气压槽(33)通过输气软管(34)连通；所述输气软管(34)的下端设在土层内；所述光标传感器(2)初始状态下为水平对齐状；所述插接桩(32)的下端通过螺栓固定连接在土层上表面；所述滑动板(35)的内部两端对称滑动连接有电动支撑杆(36)；所述电动支撑杆(36)的下端分别固定连接在气压槽(33)的下端两侧。2.根据权利要求1所述的一种基于光纤光栅传感器的煤矿巷道顶板应力监测装置，其特征在于：所述插接桩(32)的外侧壁中固定安装有抗压板(37)；所述抗压板(37)的壁中开设有斜槽(38)，抗压板(37)的外表面固定安装有气缸(5)；所述气缸(5)的下端通过螺栓固定连接在土层的上表面，气缸(5)设在插接桩(32)的外侧，气缸(5)内固定插接有导气管(51)；所述导气管(51)设置为中空状，导气管(51)的下端壁中开设有一号导气孔(52)，导气管(51)的上端壁中开设有二号导气孔(53)，导气管(51)的上端可以沿斜槽(38)插接进插接桩(32)中的安装槽(54)中；所述安装槽(54)与气压槽(33)连通。3.根据权利要求1所述的一种基于光纤光栅传感器的煤矿巷道顶板应力监测装置，其特征在于：所述卡接机构(4)包括转动板(41)、一号磁铁块(42)、二号磁铁块(43)、卡接杆(44)和橡胶囊(45)；所述转动板(41)倾斜对称设在插接桩(32)的内部安装槽(54)中，转动板(41)的下端通过扭簧铰接在安装槽(54)的下壁，转动板(41)的上端固定连接有一号磁铁块(42)，转动板(41)的内表面均匀固定连接有卡接杆(44)；所述一号磁铁块(42)初始状态吸附在二号磁铁块(43)上；所述卡接杆(44)的端部固定连接有橡胶囊(45)。4.根据权利要求3所述的一种基于光纤光栅传感器的煤矿巷道顶板应力监测装置，其特征在于：所述卡接杆(44)内部设有输气槽(46)；所述输气槽(46)的外端与橡胶囊(45)连通，输气槽(46)的内端与转动板(41)内部空腔连通；所述转动板(41)的内部空腔通过弹簧弹性连接有固定杆(47)；所述固定杆(47)的上端可以插接进插接槽(48)中；所述插接槽(48)开设在安装槽(54)的上方壁中。5.根据权利要求4所述的一种基于光纤光栅传感器的煤矿巷道顶板应力监测装置，其特征在于：所述固定杆(47)的外壁由橡胶制成，固定杆(47)壁中开设有膨胀槽(49)；所述膨胀槽(49)的下端与转动板(41)内部空腔连通，膨胀槽(49)沿固定杆(47)的外壁内侧设置。6.根据权利要求3所述的一种基于光纤光栅传感器的煤矿巷道顶板应力监测装置，其特征在于