[实用新型]采矿滑裂面变形二维位移监测装置

说明书

本实用新型公开了一种采矿滑裂面变形二维位移监测装置，它包括锚固在巷道顶板上的拐角支座和长方体反力座，长方体反力座和拐角支座锚固孔分别锚固在采矿滑裂面的下盘和上盘上；所述的拐角支座一个拐臂处于长方体反力座的其中一端面的对面位置，该拐臂上安装固定有第三位移传感器，且第三位移传感器抵触在长方体反力座的端面上；另一拐臂处于长方体反力座长度面的对面位置，另一拐臂上按照设计间距安装固定有抵触在长方体反力座上的两支位移传感器。本实用新型通过三个位移传感器，可计算出生产期间采矿滑裂面上下盘二维变形参数，利用这些变形参数综合分析围岩稳定状态，揭示采矿滑裂面的运动规律，指导矿山安全高效开采。

技术领域

本实用新型属于变形监测装置，尤其是涉及矿山巷道变形监测装置。

背景技术

随着浅部矿产资源的日益枯竭，深部开采已成为地下矿山开采的必然趋势。深部开采过程中巷道和采场围岩处在高地应力和高熔岩水压的复合应力环境中，所以经常出现采矿滑裂面。采矿滑裂面是采矿(尤其是金属矿山)过程中，矿体上下盘产生相对移动形成的完整的结构面。由于矿体是倾斜的，因此结构面往往呈斜面状态。习惯地，滑裂面之上的岩体称为上盘、之下的岩体称为下盘。当巷道穿过滑裂面时，滑裂面的变形对巷道的稳定性有重要的影响。在巷道中的滑裂面，其上下盘相对变形有三个位移分量，即：沿巷道轴向位移分量、沿巷道横向位移分量和相对转动位移分量。通过对巷道滑裂面上下盘相对位移监测，可以预测滑裂面长期位移趋向，判断巷道稳定性，预报险情，防范于未然。同时通过精确的监测，可以研究滑裂面变形机理，为矿井制定合理的开采方法和开采顺序提供可靠的依据。因此，对滑裂面变形的监测对矿井的安全生产有重要的意义。

随着采矿的进行，上、下盘不断进行位移，而且这种位移有沿巷道轴向的变形、也有沿巷道环向的变形，以及上、下盘之间的相互转动等，上述变形量、转角和变形速度等参数对采矿巷道和采场产生重要的影响，尤其在生产期间，直接威胁人身安全。变形监测是评估围岩稳定性的重要方式，是揭示矿山采场岩体变形规律的科学手段。因此，在生产期间对采矿滑裂面进行变形监测，取得变形参数，对于综合分析围岩稳定状态，揭示采矿滑裂面的运动形成规律，指导矿山安全高效开采具有重要的科学和实用价值。

实用新型内容

为了揭示采矿滑裂面的运动形规律，综合分析围岩稳定状态，本实用新型提出一种采矿滑裂面变形二维位移监测装置。

本实用新型采取的技术方案是：

一种采矿滑裂面变形二维位移监测装置，其特征在于：它包括锚固在巷道顶板上的拐角支座和长方体反力座，长方体反力座和拐角支座上分别加工有两个锚固孔，通过锚固孔分别锚固在采矿滑裂面的下盘和上盘上；所述的拐角支座的两个拐臂分别称为拐臂A和拐臂B；所述的拐臂A处于长方体反力座的其中一端面的对面位置，拐臂A上安装固定有第三位移传感器，且第三位移传感器抵触在长方体反力座的端面上；所述的拐臂B处于长方体反力座长度面的对面位置，拐臂B上按照设计间距间隔安装固定有第一位移传感器和第二位移传感器，两支位移传感器抵触在长方体反力座上。使用时，三个位移传感器的信号输出端通过导线电连接在数据采集仪的相应端口上。

利用本实用新型装置监测采矿滑裂面变形的方法为：

第一步，制作一个长方体反力座和一个直角形拐角支座，拐角支座的两个拐臂分别称为拐臂A和拐臂B，要求拐臂A内侧的长度大于长方体反力座的宽度，拐臂B内侧的长度大于长方体反力座的长度，两个长度大于值应满足安装位移传感器的尺寸；长方体反力座和拐角体支座上加工上锚固孔；

第二步，在巷道顶板上找到采矿滑裂面的断裂线，区分出采矿滑裂面的上、下盘，将长方体反力座沿断裂线方向锚固在上盘上，将拐角支座布置在采矿滑裂面的下盘上，要求拐角支座的拐臂B与长方体反力座的长度方向相对应，拐臂A跨过断裂线与长方体反力座的一端面相对应，长方体反力座和拐角支座之间与留有安装位移传感器的距离；