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专利号: 2021103802184
申请人: 山东科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种用于浅埋煤层采动地裂缝的监测装置,其包括安放主架(2)、侧裂面接触检测组件(3)、主支撑柱体(1)以及固定锚件(4),其中,在采动面域外的浅埋煤层监测面域中圆周埋设多个地裂缝监测装置,各地裂缝监测装置对其所在监测范围中的地表进行实时监控,并将数据信号传输至外部监测平台,其特征在于:所述安放主架(2)水平支撑固定在浅埋煤层地表,所述安放主架(2)的内部竖直同轴安装有主支撑柱体(1),所述主支撑柱体(1)可相对滑动的贯穿设置在安放主架(2)内,且其一端伸入地下岩土层中;

所述主支撑柱体(1)上位于安放主架(2)的下方圆周阵列设置有多个侧裂面接触检测组件(3),各所述侧裂面接触检测组件(3)相互独立工作,并对其范围弧度内的接触岩土面进行裂缝检测监控;

所述主支撑柱体(1)的下端面还安装有固定锚件(4)。

2.根据权利要求1所述的一种用于浅埋煤层采动地裂缝的监测装置,其特征在于:所述安放主架(2)的下端面圆周设置有多个稳固筋件(201),各所述稳固筋件(201)的一端安插在岩土层中;

所述稳固筋件(201)上可相对滑动的设置有扩撑底件(202),所述扩撑底件(202)在稳固筋件(201)完成安插工作后沿稳固筋件(201)向下滑移,并与煤岩地表紧固接触;

所述安放主架(2)的中部固定有螺纹套件(203),所述主支撑柱体(1)的端部设有螺纹槽口并与螺纹套件(203)螺纹啮合传动。

3.根据权利要求1所述的一种用于浅埋煤层采动地裂缝的监测装置,其特征在于:所述侧裂面接触检测组件(3)包括上顶位件(301)、下导向件(302)、传接支杆一(303)、固定盘件(306)、裂面接触装置(5)以及承载支座(304),其中,所述主支撑柱体(1)的杆臂上圆周阵列设置有多个上顶位件(301),各所述上顶位件(301)均限位滑动设置在主支撑柱体(1)上;

所述上顶位件(301)的下端面设置有下导向件(302),所述下导向件(302)与所述上顶位件(301)一一对应设置,所述下导向件(302)上铰设有传接支杆一(303);

且,所述主支撑柱体(1)上固定有承载支座(304),所述承载支座(304)上通过连接弹簧一(305)铰设有传接支杆二,所述传接支杆一(303)的一端与所述传接支杆二相连接传动;

所述主支撑柱体(1)上上下对称安装有固定盘件(306),各所述固定盘件(306)内圆周设有多个安放凹位,所述安放凹位内可相对水平限位滑动的设置有裂面接触装置(5);

上下相对所述裂面接触装置(5)上通过中心伸缩导件(6)与所述传接支杆一(303)以及传接支杆二相连接;

所述中心伸缩导件(6)的横截面呈多段式可伸缩结构;

所述裂面接触装置(5)对浅埋煤层岩面进行外撑接触检测;

各所述上顶位件(301)与下导向件(302)之间还连设有连接弹簧二。

4.根据权利要求3所述的一种用于浅埋煤层采动地裂缝的监测装置,其特征在于:所述安放主架(2)上圆周排设有多个密封导管(7),所述密封导管(7)竖直贯穿固定在所述安放主架(2)上,所述主支撑柱体(1)上安装有抽压泵件(701),所述抽压泵件(701)通过多个分流支管(702)与所述密封导管(7)相连通;

且,所述密封导管(7)内可相对滑动的设置有连接柱塞(703),所述连接柱塞(703)的一端伸出所述密封导管(7)并与上顶位件(301)相连接固定,所述抽压泵件(701)通过分流支管分别对多个所述密封导管(701)增压供流,使得所述连接柱塞(703)顶压驱动所述上顶位件(301)向下滑移,以便于所述裂面接触装置(5)在一般状态下呈弹压扩撑状态。

5.根据权利要求4所述的一种用于浅埋煤层采动地裂缝的监测装置,其特征在于:所述密封导管(7)内远离所述分流支管(702)的一侧还存设有填充油液,所述密封导管(7)外连通有透明观测管座(704)。

6.根据权利要求3所述的一种用于浅埋煤层采动地裂缝的监测装置,其特征在于:所述裂面接触装置(5)包括外固定端件(501)、连接导架(502)、检测探针(8)、伸缩传杆(503)以及联动导杆(504),其中,所述外固定端件(501)的一侧横向安装有连接导架(520),所述连接导架(502)上可相对滑动的排设有多组检测探针(8);

且,所述外固定端件(501)内可相对滑动的设置有多个联动导杆(504),所述外固定端件(501)上铰接有多个伸缩传杆(503),所述联动导杆(504)的一端与所述伸缩传杆(503)相连接,并由所述伸缩传杆(503)与检测探针(8)连接传动;

所述主支撑柱体(1)内安装有接触感应装置(9),所述联动导杆(504)的另一端采用传感球件(505)与所述接触感应装置(9)相适配连接;

所述接触感应装置(9)将感应压力信号实时传递至外部监测平台。

7.根据权利要求6所述的一种用于浅埋煤层采动地裂缝的监测装置,其特征在于:所述检测探针(8)上还套接有辅助弹簧(506)。