[发明专利]巷道断面测量仪及测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种巷道断面测量仪及测量方法，尤其适用于矿井通风阻力测定过程中测量巷道断面的周长和面积。

背景技术

在对煤矿矿井通风阻力进行测定时需要测量巷道断面周长及面积，做为后期阻力测算的参数。目前，在煤矿现场常用的测量巷道周长断面的方法为使用软尺测量巷道的中宽、中高后，再根据不同巷道形状使用相应公式进行估算。这种测量方法施行简单，但存在两方面缺陷，1)当巷道较高、较宽时，测量人员需要借助长杆或者两人共同操作才能完成测量，因而操作上不方便；2)由于现实中巷道通常会产生不同程度的变形，或者巷道断面不是标准形状，使用中宽、中高的公式进行估算时就会产生较大误差，使得测量结果不准确。

当前市场上直接测量周长面积的仪器设备也有很多，但大多为光、电设备，如激光测距、测面积等仪器。这类仪器通常需要电源，不是本质安全型的煤矿设备，而煤矿井下工作环境非常恶劣，对设备安全性要求高，根据《煤矿矿用产品安全标志暂行办法》等文件要求，这类设备、仪表必须申请煤安认证，并进行价格高昂的改进，因此，也无法直接应用到煤矿现场测量中去。

发明内容

针对现有技术的不足之处，提供一种结构简单，使用方便，不需要电源，安全可靠的巷道断面测量仪及测量方法

为实现上述技术目的，本发明的巷道断面测量仪包括，全圆量角器、伸缩支架和可抽出式尺子，全圆量角器为前后两片量角器结构，通过转轴固定于伸缩支架顶端，转轴上还固定有可抽出式尺子，全圆量角器与伸缩支架和可抽出式尺子通过转轴共轴，量角器不可转动，可抽出式尺子可围绕伸缩支架的顶端通过转轴进行旋转，全圆量角器采用前后两片的结构，方便读数，可抽出式尺子靠近转轴端固定有角度指示针，当可抽出式尺子围绕转轴旋转时，即可通过指针以及量角器读出当前可抽出式尺子所处的夹角度数，伸缩支架底端设有踏板底座，所述可抽出式尺子为多节伸缩结构，每节标有刻度，可抽出式尺子在使用时由顶端逐节抽出，其上刻度指示尺子顶端距离末端转轴的长度。

所述的全圆量角器与伸缩支架和可抽出式尺子通过转轴共轴，量角器不可转动，可抽出式尺子可围绕伸缩支架的顶端通过转轴进行旋转；所述的可抽出式尺子为可拆卸或方便加长结构。

一种使用权利要求1所述的巷道断面测量方法，其特征在于步骤如下：

a. 首先选取被测量的巷道断面，确定选定巷道断面的底板竖立的位置，标注此位置为A₀点，之后在巷道断面内壁标注测量点集{A₁,A₂,…,A_n}，其中测点的个数n根据巷道断面实际形状以及测量所需精确度确定，n越大，则测量精度越高；

b. 使用巷道断面测量仪的踏板底座将伸缩支架竖直固定在A₀点处，调整伸缩支架，使量角器高度至与测量者视线齐平，此时转轴所处位置记为O点,在巷道断面内按顺时针绕转轴旋转可抽出式尺子，并将可抽出式尺子从尺子顶部逐节拉伸至巷道下边角A₁点处；

c. 从可抽出式尺子活动节末端读出并记录此位置的长度数值L同时读出并记录此时角度指示针在全圆量角器上标注出的伸缩支架与可抽出式尺子之间的夹角角度α，从而得出一组长度、角度数值对(L₁,α₁)；

d. 保持伸缩支架不动，旋转可抽出式尺子并调整尺子长度，使尺子顶端接触标注测量点集中巷道内壁A₂点，记录此时可抽出式尺子的长度、角度数值对(L₂,α₂)，重复此步骤直至巷道断面内壁上标注的测量点集{A₁,A₂,…,A_n}都被测量完成；

e. 将测量得到的所有长度、角度数值对 代入余弦定理公式：得到任意所测巷道断面近似边的长度，式中当i=0时，；

f. 通过公式:求得巷道断面周长L，其中，式中L₀为伸缩支架（2）的高度；