[实用新型]外口自由式收敛仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及外口自由式收敛仪，尤其适用于测量巷道表面位移和围岩内部特定区域相对变形，也适用于测量围岩内部特定区域相对变形情况，如锚固区的膨胀变形等。

背景技术

煤矿巷道作为井下重要的运行通道和工作空间，其稳定状况直接影响到矿井的正常生产和工人的生命安全。目前，我国煤矿采准巷道基本为锚杆支护，与传统的棚式支护相比，锚杆支护属于隐蔽性工程，内部破坏不易显现，冒顶事故具有突发性，所以必须进行日常巷道围岩变形监测，以判断巷道支护质量和优化巷道支护参数，保证巷道维护的完好程度和工作空间的安全性，更好为矿井高效安全生产服务。

巷道表面位移是煤矿巷道围岩变形监测的核心内容，其测量方法一般包括“十字”断面、“艹字”断面、“井字”断面等，测量工具主要有钢卷尺、测杆、测枪、收敛仪、塔尺、激光测距仪等，但是现有的测量工具及方法都在巷道内作业，对巷道正常通行和工作影响较大；测站保护困难，可靠性低；测量费时耗力，工作量较大；过程受人为因素影响较大，可重复性差，精度难以保证；有大型设备区域或风速大的巷道难以测量；测量所得数据为顶底板、两帮相对变形量，无法测量测点的绝对变形量；巷道扩刷后测站被破坏，无法实现扩刷前后的连续观测。因此，利用周边浅部围岩固定测点开展观测，已经不适用于大变形、松软围岩和深部巷道等工程环境和条件。

但是目前尚缺少一套对施工影响小、测读方便、可重复性强、精度高的围岩变形观测装备和方法。现存观测方法在测读精度上存在的问题影响了现场基础资料的采集，限制了对围岩变形规律的把握，阻碍了巷道支护技术的进一步发展。

实用新型内容

技术问题：本实用新型的目的是要克服已有技术中的不足，提供一种结构简单、方法简便、施工影响小、测读方便、可重复性强、精度高的外口自由式收敛仪。

技术方案：本实用新型的外口自由式收敛仪，包括经树脂锚固剂锚固在钻孔内的深部锚固基杆、与深部锚固基杆相连的多节中部连接杆，所述的钻孔孔口处设有固定中部连接杆的楔形导向指示盘，中部连接杆的外露端连有至少一根外口自由杆；所述的深部锚固基杆、多节中部连接杆每节长度为1000mm~3000mm，外口自由杆每节长度为100mm；所述的深部锚固基杆、多节中部连接杆及外口自由杆的后部均设有续接螺纹孔；中部连接杆、外口自由杆的前部均设有与接螺纹孔相匹配的螺纹联接头。

所述的外口自由杆表面标有刻度；所述的楔形导向指示盘长度为100mm~200mm，楔形导向指示盘的楔形最大半径比钻孔的孔径大5~8mm，楔形角为5～10°。

有益效果：本实用新型能有效解决目前存在的测站保护难、易受人为因素影响、精度低、影响生产等问题，提高巷道表面位移测量效率和精度。可以很好地解决煤矿巷道围岩表面位移观测和围岩内部特定区域相对变形测量中遇到的困难。其结构简单、施工影响小、测读方便、可重复性强、精度高。具体优点如下：

1、将测量空间从巷道转到围岩体内，仅露出少量的外口自由杆，不影响巷道内的正常通行和工作；

2、采用收敛量直接从外口自由杆表面刻度读取，读数方便，操作简单可重复，精确度高；

3、可以实现立足于单帮、顶板、底板的绝对变形监测；

4、通过减少中部连接杆数量可以实现巷道扩刷前后的连续变形观测。

附图说明

图1为本实用新型的外口自由式收敛仪结构示意图；

图2为图1的A区放大图；

图3为本实用新型的外口自由式收敛仪深部锚固基杆示意图；

图4为本实用新型的外口自由式收敛仪中部连接杆示意图；

图5为本实用新型的外口自由式收敛仪外口自由杆示意图。

图中：1－深部锚固基杆，2－中部连接杆，3－外口自由杆，4－树脂锚固剂，5－钻孔，6－楔形导向指示盘，7.刻度，8－.螺纹孔，9.－螺纹联接头。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的一个实施例作进一步的说明：

如图1所示，本实用新型的外口自由式收敛仪主要由深部锚固基杆1、中部连接杆2和外口自由杆3组成。深部锚固基杆1为1根，长度1000mm~3000mm，前部用树脂锚固剂4与钻孔5锚固在一起，后部与多节中部连接杆2螺纹连接；多节中部连接杆2为2~9根首尾相接，具体数目根据孔深确定，每节长度均为1000mm~3000mm；外口自由杆3至少为一根，长度为100mm，前部与中部连接杆2螺纹连接。深部锚固基杆1后部有与中部连接杆2联接头9匹配的螺纹孔8，如图3所示；中部连接杆2前部有联接头9，后部有螺纹孔8，可以相互匹配连接，如图4所示；外口自由杆3前部有联接头9，可以与中部连接杆2匹配连接，后部有螺纹孔8，与下一根外口自由杆3联接头9连接，外口自由杆3表面标有刻度7，如图5所示。钻孔5的孔口处设有固定中部连接杆2的楔形导向指示盘6，楔形导向指示盘6长度为100mm~200mm，楔形导向指示盘6的楔形最大半径比钻孔5的孔径大5~8mm，楔形角为5～10°。