本發(fā)明涉及巷道冒頂監(jiān)測，尤其涉及一種巷道冒頂監(jiān)測預(yù)警儀。

背景技術(shù)：

1、在礦山開采、隧道施工等地下工程中，巷道冒頂是一種常見且嚴(yán)重的安全事故。由于地質(zhì)條件復(fù)雜、應(yīng)力分布不均等原因，巷道頂部巖層容易發(fā)生斷裂、坍塌，給作業(yè)人員和設(shè)備帶來極大的安全隱患。因此，實時監(jiān)測和預(yù)警巷道冒頂情況對于保障地下工程的安全具有重要意義。

2、現(xiàn)有的巷道冒頂監(jiān)測預(yù)警設(shè)備多采用單一傳感器進(jìn)行監(jiān)測，其監(jiān)測范圍有限，且對于復(fù)雜的地下環(huán)境適應(yīng)性差，難以準(zhǔn)確預(yù)測冒頂風(fēng)險。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為解決背景技術(shù)中所提出的巷道冒頂監(jiān)測預(yù)警設(shè)備對于復(fù)雜的地下環(huán)境適應(yīng)性差，不能及時準(zhǔn)確地進(jìn)行冒頂風(fēng)險預(yù)測的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種巷道冒頂監(jiān)測預(yù)警儀。

2、本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實現(xiàn)：一種巷道冒頂監(jiān)測預(yù)警儀，包括引導(dǎo)軌道，引導(dǎo)軌道固定安裝于巷道內(nèi)壁；

3、還包括裝置殼體，裝置殼體安裝于引導(dǎo)軌道一側(cè)；

4、移動機(jī)構(gòu)，移動機(jī)構(gòu)安裝于引導(dǎo)軌道與裝置殼體中間，以用于驅(qū)動設(shè)備移動；

5、全面監(jiān)測機(jī)構(gòu)，全面監(jiān)測機(jī)構(gòu)安裝于裝置殼體內(nèi)，與移動機(jī)構(gòu)連接，對巷道內(nèi)進(jìn)行掃描監(jiān)測；

6、檢測機(jī)構(gòu)，檢測機(jī)構(gòu)安裝于裝置殼體頂端，可對巷道頂部進(jìn)行檢測。

7、通過上述技術(shù)方案，移動機(jī)構(gòu)驅(qū)動設(shè)備移動時，能夠同步驅(qū)動內(nèi)部的全面監(jiān)測機(jī)構(gòu)進(jìn)行作業(yè)，從而對掃描探頭進(jìn)行間歇性的旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)換，從而保障掃描探頭對巷道內(nèi)進(jìn)行掃描，并將數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，對比過去掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行對照，將出現(xiàn)數(shù)據(jù)異常差值的區(qū)域進(jìn)行標(biāo)識并預(yù)警，且在檢測機(jī)構(gòu)的作用下能夠?qū)ο锏理敹诉M(jìn)行間歇測試，對應(yīng)力變化進(jìn)行測試，并經(jīng)壓力檢測設(shè)備進(jìn)行信息收集變化，并對異常區(qū)域進(jìn)行標(biāo)識并預(yù)警。

8、作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述引導(dǎo)軌道側(cè)截面為近r型設(shè)置，其上部一側(cè)外壁開設(shè)有槽口，且槽口內(nèi)開設(shè)有限位槽，引導(dǎo)軌道底端固定連接有齒條。

9、通過上述技術(shù)方案，將引導(dǎo)軌道固定安裝于巷道內(nèi)壁一側(cè)，實現(xiàn)對設(shè)備提供安裝和引導(dǎo)移動。

10、作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述移動機(jī)構(gòu)包括安裝于裝置殼體底端的電機(jī)，所述電機(jī)輸出軸處固定連接有皮帶盤一，所述皮帶盤一外側(cè)套設(shè)有皮帶，所述皮帶另一側(cè)套設(shè)有皮帶盤二，所述皮帶盤二中部安裝有轉(zhuǎn)軸二，所述轉(zhuǎn)軸二一側(cè)固定連接有齒輪一，所述齒輪一與齒條嚙合連接。

11、通過上述技術(shù)方案，利用電機(jī)提供驅(qū)動力，在皮帶盤一、皮帶和皮帶盤二的傳動下為齒條與齒輪一提供轉(zhuǎn)動，促使裝置殼體可以順著引導(dǎo)軌道進(jìn)行往復(fù)巡查移動。

12、作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述移動機(jī)構(gòu)還包括移動輪，所述移動輪滾動連接于引導(dǎo)軌道上部，且移動輪一側(cè)固定連接有轉(zhuǎn)軸一，所述轉(zhuǎn)軸一另一端轉(zhuǎn)動連接于裝置殼體外壁，轉(zhuǎn)軸一外壁中部固定連接有定位輪，所述定位輪轉(zhuǎn)動連接于限位槽內(nèi)。

13、通過上述技術(shù)方案，利用移動輪以及定位輪轉(zhuǎn)動連接于引導(dǎo)軌道處，從而保障了設(shè)備移動的穩(wěn)定性，且降低了移動時的摩擦力。

14、作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述全面監(jiān)測機(jī)構(gòu)包括齒輪二，所述齒輪二安裝于轉(zhuǎn)軸二另一端，且轉(zhuǎn)軸二與裝置殼體連接處轉(zhuǎn)動連接，齒輪二上下兩端分別嚙合連接有上齒輪和下齒輪，所述上齒輪和所述下齒輪相靠近處均設(shè)置有凸起。

15、作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述齒輪二一側(cè)固定連接有凸輪，所述凸輪外滑動抵接有框架，所述框架一側(cè)固定連接有外套塊，所述外套塊兩側(cè)固定連接有側(cè)板，所述側(cè)板垂直滑動連接于裝置殼體內(nèi)壁開設(shè)的豎槽處，所述外套塊中部轉(zhuǎn)動連接有轉(zhuǎn)塊，所述轉(zhuǎn)塊內(nèi)側(cè)固定連接有活動塊，所述活動塊上下兩端對應(yīng)凸起處設(shè)置有環(huán)塊。

16、通過上述技術(shù)方案，利用凸輪轉(zhuǎn)動時可間歇推動框架進(jìn)行垂直的上下位移變化，進(jìn)而推動活動塊進(jìn)行垂直的位移變化，并在與上下端凸起的抵接下能夠驅(qū)動轉(zhuǎn)桿進(jìn)行相應(yīng)方向的轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)對掃描探頭的轉(zhuǎn)動，擴(kuò)大設(shè)備的檢測范圍。

17、作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述下齒輪底端固定連接有下轉(zhuǎn)管，所述下轉(zhuǎn)管轉(zhuǎn)動連接于裝置殼體內(nèi)壁，所述上齒輪頂端固定連接有上轉(zhuǎn)管，所述上轉(zhuǎn)管轉(zhuǎn)動連接有定位板，所述定位板固定安裝于裝置殼體內(nèi)壁，下齒輪和上齒輪內(nèi)活動有轉(zhuǎn)桿，所述轉(zhuǎn)桿底端轉(zhuǎn)動連接于裝置殼體內(nèi)壁，轉(zhuǎn)桿外壁中部對稱開設(shè)有側(cè)槽，所述側(cè)槽內(nèi)垂直滑動連接有滑塊，所述滑塊安裝于活動塊內(nèi)壁，以用于驅(qū)動環(huán)塊間歇與凸起抵接，進(jìn)而驅(qū)動轉(zhuǎn)桿進(jìn)行旋轉(zhuǎn)方向的轉(zhuǎn)換。

18、作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述轉(zhuǎn)桿頂端固定連接有頂塊，所述頂塊頂部固定連接有橫桿，所述裝置殼體外壁開設(shè)有活動槽口，橫桿中部轉(zhuǎn)動連接于活動槽口內(nèi)，橫桿內(nèi)側(cè)設(shè)置有伸縮內(nèi)桿，伸縮內(nèi)桿與頂塊固定連接，橫桿外端安裝有掃描探頭。

19、通過上述技術(shù)方案，利用環(huán)塊與對應(yīng)凸起對接時，將會在摩擦力作用下帶動轉(zhuǎn)桿進(jìn)行對應(yīng)方向的旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動頂端掃描探頭進(jìn)行轉(zhuǎn)動方向的轉(zhuǎn)換。

20、作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述檢測機(jī)構(gòu)包括安裝于裝置殼體頂端的壓力檢測設(shè)備，所述壓力檢測設(shè)備內(nèi)活動有檢測桿，所述檢測桿頂部可抵接巷道頂部，以用于檢測。

21、通過上述技術(shù)方案，利用壓力檢測設(shè)備對檢測桿進(jìn)行對巷道頂部進(jìn)行支撐反作用力進(jìn)行檢測時，可以與過去數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，從而快速發(fā)現(xiàn)巷道頂部發(fā)生的應(yīng)力變化，從而及時進(jìn)行預(yù)警。

22、作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述檢測桿底端對稱固定連接有豎桿，兩組豎桿分別固定安裝于側(cè)板兩側(cè)頂端，以用于間歇驅(qū)動檢測桿垂直位移。

23、通過上述技術(shù)方案，利用檢測桿垂直向上進(jìn)行間歇移動，并對巷道頂部進(jìn)行接觸測量，并在壓力檢測設(shè)備得到檢測數(shù)據(jù)，從而在數(shù)據(jù)匯總與對比中進(jìn)行精確檢測并預(yù)警。

24、相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果在于：

25、本發(fā)明利用引導(dǎo)軌道與設(shè)備在移動機(jī)構(gòu)的連接下，能夠快速地對巷道內(nèi)進(jìn)行掃描檢測，并在全面監(jiān)測機(jī)構(gòu)的作用下，能夠在移動中對巷道內(nèi)的區(qū)域進(jìn)行全方位的掃描，并可與過去掃描的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總對比，快速發(fā)現(xiàn)應(yīng)力變化區(qū)域并進(jìn)行標(biāo)識預(yù)警，有效提高設(shè)備監(jiān)測的準(zhǔn)確性以及效率。

26、本發(fā)明利用檢測機(jī)構(gòu)與移動機(jī)構(gòu)的連接下，能夠?qū)ο锏理敳窟M(jìn)行間歇性的接觸并測量，并利用設(shè)備對測量的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，將應(yīng)力發(fā)生異常變化的區(qū)域進(jìn)行標(biāo)識，達(dá)到設(shè)定閾值時將及時報警。

技術(shù)特征：

1.一種巷道冒頂監(jiān)測預(yù)警儀，包括：

2.如權(quán)利要求1所述的一種巷道冒頂監(jiān)測預(yù)警儀，其特征在于，所述移動機(jī)構(gòu)還包括移動輪，所述移動輪滾動連接于引導(dǎo)軌道上部，且移動輪一側(cè)固定連接有轉(zhuǎn)軸一，所述轉(zhuǎn)軸一另一端轉(zhuǎn)動連接于裝置殼體外壁，轉(zhuǎn)軸一外壁中部固定連接有定位輪，所述定位輪轉(zhuǎn)動連接于限位槽內(nèi)。

3.如權(quán)利要求1所述的一種巷道冒頂監(jiān)測預(yù)警儀，其特征在于，所述齒輪二一側(cè)固定連接有凸輪，所述凸輪外滑動抵接有框架，所述框架一側(cè)固定連接有外套塊，所述外套塊兩側(cè)固定連接有側(cè)板，所述側(cè)板垂直滑動連接于裝置殼體內(nèi)壁開設(shè)的豎槽處，所述外套塊中部轉(zhuǎn)動連接有轉(zhuǎn)塊，所述轉(zhuǎn)塊內(nèi)側(cè)固定連接有活動塊，所述活動塊上下兩端對應(yīng)凸起處設(shè)置有環(huán)塊。

4.如權(quán)利要求1所述的一種巷道冒頂監(jiān)測預(yù)警儀，其特征在于，所述下齒輪底端固定連接有下轉(zhuǎn)管，所述下轉(zhuǎn)管轉(zhuǎn)動連接于裝置殼體內(nèi)壁，所述上齒輪頂端固定連接有上轉(zhuǎn)管，所述上轉(zhuǎn)管轉(zhuǎn)動連接有定位板，所述定位板固定安裝于裝置殼體內(nèi)壁，下齒輪和上齒輪內(nèi)活動有轉(zhuǎn)桿，所述轉(zhuǎn)桿底端轉(zhuǎn)動連接于裝置殼體內(nèi)壁，轉(zhuǎn)桿外壁中部對稱開設(shè)有側(cè)槽，所述側(cè)槽內(nèi)垂直滑動連接有滑塊，所述滑塊安裝于活動塊內(nèi)壁，以用于驅(qū)動環(huán)塊間歇與凸起抵接，進(jìn)而驅(qū)動轉(zhuǎn)桿進(jìn)行旋轉(zhuǎn)方向的轉(zhuǎn)換。

5.如權(quán)利要求4所述的一種巷道冒頂監(jiān)測預(yù)警儀，其特征在于，所述轉(zhuǎn)桿頂端固定連接有頂塊，所述頂塊頂部固定連接有橫桿，所述裝置殼體外壁開設(shè)有活動槽口，橫桿中部轉(zhuǎn)動連接于活動槽口內(nèi)，橫桿內(nèi)側(cè)設(shè)置有伸縮內(nèi)桿，伸縮內(nèi)桿與頂塊固定連接，橫桿外端安裝有掃描探頭。

6.如權(quán)利要求1所述的一種巷道冒頂監(jiān)測預(yù)警儀，其特征在于，所述檢測機(jī)構(gòu)包括安裝于裝置殼體頂端的壓力檢測設(shè)備，所述壓力檢測設(shè)備內(nèi)活動有檢測桿，所述檢測桿頂部可抵接巷道頂部，以用于檢測。

7.如權(quán)利要求6所述的一種巷道冒頂監(jiān)測預(yù)警儀，其特征在于，所述檢測桿底端對稱固定連接有豎桿，兩組豎桿分別固定安裝于側(cè)板兩側(cè)頂端，以用于間歇驅(qū)動檢測桿垂直位移。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及巷道冒頂監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種巷道冒頂監(jiān)測預(yù)警儀，包括引導(dǎo)軌道，引導(dǎo)軌道安裝于巷道內(nèi)壁；還包括裝置殼體，裝置殼體安裝于引導(dǎo)軌道一側(cè)；移動機(jī)構(gòu)，移動機(jī)構(gòu)安裝于引導(dǎo)軌道與裝置殼體中間，以用于驅(qū)動設(shè)備移動；全面監(jiān)測機(jī)構(gòu)，全面監(jiān)測機(jī)構(gòu)安裝于裝置殼體內(nèi)，與移動機(jī)構(gòu)連接，對巷道內(nèi)進(jìn)行掃描監(jiān)測；檢測機(jī)構(gòu)，檢測機(jī)構(gòu)安裝于裝置殼體頂端。本發(fā)明利用移動機(jī)構(gòu)連接下的引導(dǎo)軌道與設(shè)備，能夠快速地對巷道內(nèi)進(jìn)行掃描檢測，并在全面監(jiān)測機(jī)構(gòu)的作用下，能夠在移動中對巷道內(nèi)的區(qū)域進(jìn)行全方位的掃描，并可與過去掃描的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總對比，快速發(fā)現(xiàn)應(yīng)力變化區(qū)域并進(jìn)行標(biāo)識預(yù)警，有效提高設(shè)備監(jiān)測的準(zhǔn)確性以及效率。

技術(shù)研發(fā)人員：鄭祿林,施凱,蘭紅,譚德剛,劉鎬,王金,鄭捷睿,文方渤,孫毅
受保護(hù)的技術(shù)使用者：貴州大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21