[发明专利]一种钻孔式岩层沉降监测系统及监测方法

权利要求书

1.一种钻孔式岩层沉降监测系统，包括数据处理终端和若干监测端，其特征在于：所述监测端包括共轴设置在地表的基架、贯穿表土层的护管、贯穿采空区的套管、设置在护管和套管中的从地表贯穿至煤层组底板下方的PVC测管，所述基架的上方设置有保护罩，所述基架上设置有岩层沉降监测装置，所述PVC测管上设置有监测点定位装置，所述监测点定位装置连接钢绞测线的一端，所述岩层沉降监测装置包括角度位移传感器、连接角度位移传感器的位移变换装置、电源和无线收发模块，所述角度位移传感器通过数据线连接无线收发模块，所述电源为角度位移传感器和无线收发模块供电，所述钢绞测线穿过位移变换装置，钢绞测线的另一端连接重锤；

所述护管贯穿表土层至表土层下方2m；

所述监测点定位装置包括第一环箍、第二环箍、第三环箍、底端铰接在第一环箍上的连杆、顶端铰接在第三环箍上的副杆、连接第一环箍和第三环箍的弹性收缩装置，所述第二环箍上对应弹性收缩装置部位设置有缺口，所述第一环箍和第二环箍通过连接管连接，所述连接管顶部设置有弹性卡扣，所述连杆顶端外侧通过转轴连接有支撑爪。

2.根据权利要求1所述的一种钻孔式岩层沉降监测系统，其特征在于：所述套管上端位于采空区冒落段上方2m，下端位于采空区下方4m。

3.根据权利要求1所述的一种钻孔式岩层沉降监测系统，其特征在于：所述PVC测管底端至少深入煤层组底板下方1m。

4.根据权利要求1所述的一种钻孔式岩层沉降监测系统，其特征在于：所述护管、套管与岩土层之间通过水泥固定。

5.一种利用权利要求1所述钻孔式岩层沉降监测系统的监测方法，其特征在于通过以下步骤进行：

S1、从地表用钻杆驱动钻头钻至表土层下2m，下放护管至底部，并用水泥固井；

S2、继续以原孔径钻至采空区冒落段上方2m；

S3、使用套管代替钻杆驱动钻头钻进至采空区底板下4m，将套管留在钻孔内，并对套管及孔壁之间位置用水泥进行固井；

S4、继续使用钻杆驱动钻头穿过留在采空区段的套管钻至下组煤层底板下1m终孔；

S5、在地面钻孔上方3m搭建基架和保护罩，将岩层沉降监测装置固定在基架上；

S6、根据设计要求实际终孔深度，在PVC测管上固定好监测点定位装置，用钢绞测线连接监测点定位装置和岩层沉降监测装置，将PVC测管逐节放入钻孔，下放过程中注意接头的牢固可靠，安装过程中需专门安排一人负责监测钢线整理，每隔1米用胶带固定一次测线，最后一节在高出地面0.5米处截断，并对PVC测管和孔壁之间位置进行固井；

S7、等装置固定好后，便可实现监测该钻孔所在岩层的覆岩沉降变化，当岩层受开采影响发生沉降时，处于监测点的监测点定位装置带动钢绞测线发生同步位移，同时带动角位移传感器转动，并通过位移变换装置和无线收发模块将位移信息分时段采集并发送至数据处理终端，根据不同深度处测点位移值的不同就可以测定不同地层的位移量。