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专利号: 2013104660491
申请人: 中国矿业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 土层或岩石的钻进;采矿
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种井下巷道围岩表面变形激光测量装置,包括由光束投射器和光接收器组成的激光测距仪(1),由舵机和输出轴构成的传动机构(2),其特征在于:还包括防爆机壳(5),防爆机壳(5)内依次设有电源(10)、单片机控制芯片(9)、传动机构(2),防爆机壳(5)的左侧设有与传动机构(2)相连的激光测距仪(1),右侧设有SD卡传输口(4),顶部设有显示屏(3)、水平测量仪(7)、按钮一(8-1)和按钮二(8-2),所述的防爆机壳(5)前后两侧装有用于测量截面定位的激光打线器(6),激光测距仪(1)与传动机构(2)通过内部电路和单片机控制芯片(9)连接,单片机控制芯片(9)上设有与激光测距仪(1)平行的电子罗盘,用于测量方向的定位,单片机控制芯片(9)分别对激光测距仪(1)、传动机构(2)、显示屏(3)、SD卡传输口(4)、激光打线器(6)进行控制,传动机构(2)的舵机输出轴上的转臂与激光测距仪(1)固结,通过控制传动机构(2)的舵机带动激光测距仪(1)进行180°间歇性的转动,测量巷道表面变形数据,通过SD卡传输口(4)存储到SD卡,通过计算机软件对SD卡中存储的数据进行处理;所述的防爆机壳(5)下部设可调高度、能转动的三脚架;所述的电源(10)采用防爆型锂离子电池和安全防护型锂电池充电板;激光测距仪(1)将采集到的巷道表面变形数据经过数字化处理后通过SD卡传输口(4)存储到SD卡,通过计算机软件对SD卡中存储的数据进行处理,计算机软件单元由测量数据输出单元和变形分析及危险预测单元构成,测量数据输出单元可以导出巷道表面变形原始数据,变形分析及危险预测单元可以绘制巷道图形,并分析巷道各个点位的数据变形,预测巷道的危险性。

2.根据权利要求1所述装置的井下巷道围岩表面变形激光测量方法,其特征在于:首先在井下巷道中选好需要测量的基点,进行打桩标记,然后将测量装置放置在打桩标记的基点处,调节防爆机壳(5)下部三脚架,使水平测量仪(7)居中,即将巷道围岩表面变形激光测量装置调整水平,然后旋转防爆机壳(5),使激光打线器(6)射出的光线与巷道的中线垂直,保证巷道围岩表面变形激光测量装置的激光测距仪(1)能够与巷道的中线垂直,通过按钮一(8-1)按1、2、3……输入测量的基点编号,基点编号与基点位置编号对应,输入编号完毕后,分别对各基点进行测量,按下开始按钮二(8-2),激光测距仪(1)开始自动旋转测量巷道数据并自动保存到SD卡上,一个基点测量结束,装置显示屏显示测量完成,即可拿走巷道围岩表面变形激光仪器,然后测量下一个基点的数据,全部基点测量结束后,拔出SD卡将数据传输到电脑上通过计算机软件进行数据分析,根据导出巷道监测的原始数据,绘制出巷道各个基点的断面图,通过对各个基点的变形进行分析,判断巷道的危险性,即可得到巷道表面变形的时间位移图。