一种矿用巷道围岩变形的监测系统及方法.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CN109373923A(43)申请公布日2019.02.22(21)申请号201811449200.X(22)申请日2018.11.30(71)申请人中国矿业大学（北京）地址100083北京市海淀区学院路丁11号(72)发明人周宏伟张雷金智敏(51)Int.Cl.G01B11/16(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种矿用巷道围岩变形的监测系统及方法(57)摘要本发明公开了一种矿用巷道围岩变形的监测系统及方法，该系统包括激光测距仪，GUD500矿用围岩移动传感器，量角器，方向指针，三脚支架，工作台。选择便于放置监测设备的巷道断面，在顶板和采煤帮安装矿用围岩移动传感器，监测采煤帮和顶板的移动情况。利用地面监测装置，以方向指针水平指向采煤帮B点为0度基准，小幅度旋转方向指针，并记录角度与距离，依次旋转360度至B点，即测量完成。通过地面监测装置可测量出顶底板总移动距离和两帮总移动距离，而由于在B、C两点安装了矿用围岩移动传感器，可计算出顶板、底板、两帮各自的移动距离。利用CAD恢复巷道断面形貌，定期对比巷道断面变形情况，为煤矿行业安全施工和高效生产提供技术支持。CN109373923ACN109373923A权利要求书1/1页1.一种矿用巷道围岩变形的监测系统及方法，其特征在于：由激光测距仪1，GUD500矿用围岩移动传感器2，方向指针3，三脚支架4，工作台5，量角器6组成，其中激光测距仪1、方向指针3和量角器6安装在工作台5上，而工作台5与三脚支架4相连组成完整地面监测装置，GUD500矿用围岩移动传感器2被安装在顶板与采煤帮的钻孔内，监测顶板与采煤帮的移动与变形情况，通过地面监测装置与GUD500矿用围岩移动传感器2相结合组成矿用巷道变形的监测系统，实现不同应力与扰动环境下巷道围岩变形的定期监测。2.根据权利要求1所述的一种矿用巷道围岩变形的监测系统，其特征在于：方向指针2的设计，包括与激光测距仪1、工作台5和量角器6的工作与安装空间。3.根据权利要求1所述的一种矿用巷道围岩变形的监测系统，其特征在于：三脚支架4的设计，为保证适应不同巷道的监测需求，三脚支架的高度可以调整，并且保证监测过程中的工作台5的稳定性，其结构包括与工作台5的安装空间和可伸缩的支架腿。4.根据权利要求1所述的一种矿用巷道围岩变形的监测系统，其特征在于：工作台5的设计，包括与激光测距仪1、方向指针3和量角器6的工作与安装空间。5.根据权利要求1所述的一种矿用巷道围岩变形的监测系统，其特征在于：用激光测距仪1、方向指针3、三脚支架4、工作台5和量角器6组成的地面监测装置，可通过旋转方向指针3，记录不同角度的距离，进而监测巷道整体变形。6.基于一种矿用巷道围岩变形的监测方法，利用权利要求1至5之中所述的一种矿用巷道变形的监测系统，其特征在于：包括如下步骤：a、选择便于放置监测设备的巷道断面，要求巷道底板尽量平整。b、在所选取的巷道断面的采煤帮选取一点编号为B点，顶板选取一点编号为C点，利用锚杆钻机在B、C两点打孔，孔径30mm，孔深15m，孔深需要大于围岩松动圈半径，成孔后为防止塌孔，应立即安装GUD500矿用围岩移动传感器2，安装完成后可以监测采煤帮和顶板的移动情况。c、将三脚支架4和工作台5组装后放在巷道断面中间，并依次将激光测距仪1、量角器6、方向指针3安装在工作台5上，组成完整的地面监测装置。d、以方向指针3水平指向采煤帮B点为0度基准，利用激光测距仪1测量地面监测装置到B点的距离，并记录角度与距离；继续小幅度旋转方向指针3，并记录角度与距离，依次旋转360度至B点，即测量完成，整个测量过程至少要有20个测点。e、通过地面监测装置可测量出顶底板A、B两点的总移动距离和两帮C、D两点的总移动距离，而由于在B、C两点安装了GUD500矿用围岩移动传感器2，可计算出顶板、底板、两帮各自的移动距离。f、为保证每次测量时地面监测装置在同一巷道断面内，在巷道两帮做标记A点、B点，利用激光测距仪1由A点照向B点，每次监测装置只要在激光测距仪1的照射光路中，即可保证在同一平面。g、整理和分析监测数据，并利用CAD恢复巷道断面形貌，定期对比巷道断面变形情况。2CN109373923A说明书1/4页一种矿用巷道围岩变形的监测系统及方法技术领域[0001]本发明涉及巷道围岩变形的监测，特别是涉及一种矿用巷道围岩变形的监测系统及方法。背景技术[0002]随着科学技术水平的提升，煤炭开采、隧道开挖等地下岩土工程得到充分的发展。其中煤炭开采由浅部转向深部，但由于深部条件下高地应力的存在，巷道围岩的变形情况相比于浅部煤层越发的复杂，而巷道在采煤及材料运输发挥着至关重要的作用，