一种地下硐室全断面变形自动监测设备及应用所述设备的方法
【专利摘要】本发明公开了一种地下硐室全断面变形自动监测设备及应用所述设备的方法。所述硐室全断面变形监测设备，包括测角机构与测距机构，测角机构设置有指针、刻度盘、水平仪、基座、固定孔，测距机构设置有旋转体、轴承、旋转杆、固定螺母、激光探头、显示器。本发明通过测角机构和测距机构的高效配合，可测量出硐室断面任一点的变形量，监测点处硐室断面的超挖、开挖量及硐室喷浆层支护厚度，达到精确高效快速测量硐室各个部分变形量的目的。
【专利说明】一种地下硐室全断面变形自动监测设备及应用所述设备的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种地下硐室全断面变形自动监测设备、以及应用所述设备的方法。【背景技术】
[0002]硐室是地下矿山重要运输要道，其稳定性是决定着矿山能否安全生产的关键因素之一，不同用途、不同位置、不同围岩环境的硐室稳定性不同，造成其变形量也不相同。监测硐室变形的方法众多，如硐室表面收敛计，多点位置计等。但以上几种方法皆有现场施工工序繁琐，精确度不高，监测费时，且监测仪器存在时间短等缺点。基于上述情况，迫切需要一种更好的硐室全断面变形监测装置，以达到精确快速高效的测量硐室各个部分变形量的目的。
【发明内容】
[0003]本发明实施例的目的在于提出一种地下硐室全断面变形自动监测设备，能够充分利用所述装置的侧角及测距能力，实现硐室在不同用途、不同位置、不同围岩环境情况下的全断面变形量的快速高效精确的测量，提高硐室变形量的测量效率。在硐室全断面变形监测方面达到自动化迅速化精确化的目的。为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案:一种地下硐室全断面变形自动监测设备，包括:测角机构，包括指针、刻度盘、水平仪、基座、固定孔，所述指针固定于所述旋转杆上置于刻度盘的中心处并随所述旋转杆一起转动，通过所述刻度盘显示所述旋转杆的具体旋转角度，所述水平仪置于所述刻度盘右侧并与所述指针、刻度盘一起固定于基座上，基座通过固定孔固定于硐室壁上；测距机构，包括旋转体、轴承、旋转杆、固定螺母、激光探头、显示器，所述旋转杆与旋转体固定连接通过所述轴承与所述基座滚动连接，并通过所述固定螺母限制其轴向自由度，所述激光探头固定于所述旋转体外侧，通过所述旋转体及旋转杆相对于所述基座的转动而转动，进而测量所述旋转体及旋转杆不同旋转角度下硐室壁上各点与所述激光探头间的距离，并通过置于所述刻度盘下侧并固定于所述基座上的显示器显示具体数值。
[0004]优选地，所述刻度盘固定于基座上，其中基座通过固定孔固定于硐室壁上，指针固定于旋转杆上，并置于刻度盘中心处。
[0005]优选地，所述刻度盘固定于基座上，其中基座通过固定孔固定于硐室壁上，指针固定于旋转杆上，并置于刻度盘中心处，指向平行于激光探头探测方向，用于测量激光探头与水平面的夹角。
[0006]优选地，所述水平仪置于刻度盘右侧与零刻度线平行并固定于基座上，用于调平刻度盘。
[0007]优选地，所述旋转杆与旋转体固定连接，通过轴承与基座连接，并通过两端固定螺母控制其轴向自由度。
[0008]优选地，所述激光探头置于旋转体外侧，通过固定于基座上的显示器，显示其与硐室壁间的距离。
[0009]本发明还提出了一种地下硐室全断面变形自动监测方法，应用上述设备，其包括如下工作步骤:a、利用固定孔5通过螺栓将基座固定于硐室壁安全牢固不易变形处，并调平水平仪；b、旋转旋转体使激光探头10扫过硐室全断面，并记录下硐室断面每一点相对应的显示器显示数值?和指针所指刻度盘数值.；C、在Excel表格中运用公式
【权利要求】
1.一种地下硐室全断面变形自动监测设备，其特征在于:所述地下硐室全断面变形自动监测设备包括: 测角机构，包括指针(I)、刻度盘(2)、水平仪(3)、基座(4)、固定孔(5)，所述指针(I)固定于所述旋转杆(8 )上置于刻度盘(2 )的中心处并随所述旋转杆(8 ) 一起转动，通过所述刻度盘(2)显示所述旋转杆(8)的具体旋转角度，所述水平仪(3)置于所述刻度盘(2)右侧并与所述指针(I)、刻度盘(2) —起固定于基座(4)上，基座(4)通过固定孔(5)固定于硐室壁上； 测距机构，包括旋转体(6)、轴承(7)、旋转杆(8)、固定螺母(9)、激光探头(10)、显示器(11)，所述旋转杆(8)与旋转体(6)固定连接通过所述轴承(7)与所述基座(4)滚动连接，并通过所述固定螺母(9)限制其轴向自由度，所述激光探头(10)固定于所述旋转体(6)外侧，通过所述旋转体(6)及旋转杆(8)相对于所述基座(4)的转动而转动,进而测量所述旋转体(6)及旋转杆(8)不同旋转角度下硐室壁上各点与所述激光探头(10)间的距离，并通过置于所述刻度盘(2)下侧并固定于所述基座(4)上的显示器(11)显示具体数值。
2.根据权利要求1所述的地下硐室全断面变形自动监测设备，其特征在于:所述刻度盘(2)固定于基座(4)上，其中基座(4)通过固定孔(5)固定于硐室壁上，指针(I)固定于旋转杆(8)上，并置于刻度盘(2)中心处，指向平行于激光探头(10)探测方向。
3.根据权利要求1所述的地下硐室全断面变形自动监测设备，其特征在于:所述水平仪(3)置于刻度盘右侧与零刻度线平行并固定于基座(4)上。
4.根据权利要求1所述的地下硐室全断面变形自动监测设备，其特征在于:所述旋转杆(8)与旋转体(6)固 定连接，通过轴承(7)与基座(4)连接，并通过两端固定螺母(9)控制其轴向自由度。
5.根据权利要求1所述的地下硐室全断面变形自动监测设备，其特征在于:所述激光探头(10)置于旋转体(6)外侧，通过固定于基座(4)上的显示器(11)，显示其与硐室壁间的距离。
6.一种地下硐室全断面变形自动监测方法，其特征在于，采用如权利要求1至5任一项所述的地下硐室全断面变形自动监测设备，包括如下步骤: a、利用固定孔5通过螺栓将基座固定于硐室壁安全牢固不易变形处，并调平水平仪； b、旋转旋转体使激光探头10扫过硐室全断面，并记录下硐室断面每一点相对应的显示器显示数值和指针所指刻度盘数值f ; C、在Excel表格中运用公式
【文档编号】G01B11/16GK103954229SQ201410210494
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年5月19日 优先权日:2014年5月19日
【发明者】徐文彬, 张通 申请人:中国矿业大学(北京)