一种井下巷道变形监测装置及方法.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CN105841626A(43)申请公布日2016.08.10(21)申请号201610187669.5(22)申请日2016.03.29(71)申请人华北科技学院地址065201河北省廊坊市三河市燕郊开发区学院大街806号(72)发明人胡兴志罗建国许利凯王纪坤(74)专利代理机构合肥顺超知识产权代理事务所(特殊普通合伙)34120代理人周发军(51)Int.Cl.G01B11/16(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种井下巷道变形监测装置及方法(57)摘要本发明涉及工程安全监测领域，具体涉及一种井下巷道变形监测装置及方法，包括设于巷道侧壁的滑轨和安装平台，安装平台一端设有与滑轨配合的滚轮，安装平台靠近滚轮一端的内部设有电机，外部设有竖支架、无线通信装置以及与无线通信装置相连的微处理器，竖支架另一端连接有横支架，井下巷道变形监测装置还包括激光测距仪、与激光测距仪相固定的倾角传感器、以及校正处理单元；本发明所提供的装置及方法能够进行自动调平工作，确保测量准确性，同时能够对井下巷道进行全方位监测，不会出现监测死角和盲区，自动化程度和效率都比较高。CN105841626ACN105841626A权利要求书1/1页1.一种井下巷道变形监测装置，其特征在于：包括设于巷道侧壁的滑轨(1)和安装平台(2)，所述安装平台(2)一端设有与滑轨(1)配合的滚轮(3)，所述安装平台(2)靠近滚轮(3)一端的内部设有电机(4)，外部设有竖支架(5)、无线通信装置(14)以及与所述无线通信装置(14)相连的微处理器(13)，所述竖支架(5)另一端连接有横支架(6)，所述井下巷道变形监测装置还包括激光测距仪(10)、与所述激光测距仪(10)相固定的倾角传感器(11)、以及校正处理单元。2.根据权利要求1所述的井下巷道变形监测装置，其特征在于：所述校正处理单元包括设于所述横支架(6)下方的转盘(7)、设于所述转盘(7)下方的传动装置(8)、与所述传动装置(8)和激光测距仪(10)相固定的转轴(9)和设于所述安装平台(2)上的二维电子水平仪(12)。3.根据权利要求2所述的井下巷道变形监测装置，其特征在于：所述激光测距仪(10)、倾角传感器(11)、二维电子水平仪(12)分别与微处理器(13)无线通信。4.根据权利要求2所述的井下巷道变形监测装置，其特征在于：所述电机(4)、转盘(7)、传动装置(8)分别与微处理器(13)导线连接。5.根据权利要求2所述的井下巷道变形监测装置，其特征在于：所述倾角传感器(11)、二维电子水平仪(12)、微处理器(13)和无线通信装置(14)均设有防尘外壳。6.根据权利要求1所述的井下巷道变形监测装置，其特征在于：所述激光测距仪(10)设有自清洗装置。7.一种井下巷道变形监测方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、在井下巷道侧壁上铺设一条水平滑轨(1)，将井下巷道变形监测装置安装到滑轨(1)上；S2、二维电子水平仪(12)测出井下巷道变形监测装置所在二维平面内的水平偏移情况，并将测得数据通过无线通信发送给微处理器(13)；S3、微处理器(13)分析接收到的数据，得到激光测距仪(10)应该在二维平面内的校正角度，并通过转盘(7)和传动装置(8)对激光测距仪(10)在二维平面内进行角度校正；S4、校正完毕后，激光测距仪(10)开始对前方的巷道内壁进行距离测量，并将测得距离数据通过无线通信发送给微处理器(13)；同时，微处理器(13)通过传动装置(8)控制激光测距仪(10)在一维平面内转动，倾角传感器(11)测出激光测距仪(10)转动角度，并将测得角度数据通过无线通信发送给微处理器(13)；S5、微处理器(13)对同一时刻的距离数据和角度数据进行配对，并将配对好的数据组和S3测得的校正角度通过无线通信装置(14)发送到前方平台；S6、微处理器(13)通过电机(4)控制滚轮(3)行进到下一个测量点，重复步骤S2-S5，即可得到另一个测量点的数据组和校正角度，前方平台可通过这些测量点的数据组和校正角度绘出井下巷道模拟画面，并对井下巷道变形情况进行分析监测。2CN105841626A说明书1/4页一种井下巷道变形监测装置及方法技术领域[0001]本发明涉及工程安全监测领域，具体涉及一种井下巷道变形监测装置及方法。背景技术[0002]现在，我国正处在经济高速发展和转型时期，各个行业都发展迅速。但与此同时，大规模的能源开采应用以及生产规模的迅速提升，也使得相关能源行业面临着比以往更加严峻的安全形势，矿压失稳引起的巷道变形、坍塌事故越发严重，对井下生产特别是人身安全构成巨大威胁。随着我国浅部煤炭资源的枯竭，地下开采深度越来越深，在深部高应力的