[发明专利]一种煤矿井下顶板锚杆同步测量装置及数据测量方法

说明书

本发明公开了一种煤矿井下顶板锚杆同步测量装置及数据测量方法，涉及煤矿井下监测技术领域，煤矿井下顶板锚杆同步测量装置包括应力传感器、主控装置和处理器，应力传感器用于测量锚杆的受力；主控装置具有主控器和激光测距传感器，主控器与应力传感器、激光测距传感器信号连接，激光测距传感器用于测量顶板的位移；处理器用于处理信号，与主控器的无线通信单元信号连接。测量装置集成了激光测距传感器和应力传感器，利用二者进行位移的检测和应力的检测，能够利用一个装置实现同步测量和传输，并传给处理器进行数据分析，节省设备布置和安装时间，另外，激光测距传感器包含在主控装置内，在安装施工时，大大节省时间和成本，降低施工难度。

技术领域

本发明涉及煤矿井下监测技术领域，更具体地说，涉及一种煤矿井下顶板锚杆同步测量装置。此外，本发明还涉及一种应用于上述煤矿井下顶板锚杆同步测量装置的煤矿井下顶板锚杆同步测量数据测量方法。

背景技术

锚杆应力传感器和顶板位移传感器是煤矿井下常见的测量锚杆受力和顶板位移量的监测设备。通过综合分析锚杆的受力情况和顶板的位移情况，从而了解巷道整体支护状态和顶板离层状态，为判断巷道支护参数的合理性提供数据支撑，但是两种传感器功能单一，所以主要分别单独施工安装，施工的工作量巨大；且上述传感器仅可以实现数据测量，不能自动将两者的数据综合分析，提供有价值的参考意见。

综上所述，如何避免施工繁重，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种煤矿井下顶板锚杆同步测量装置，可以达到节省施工时间和成本的目的。

本发明的另一目的是提供一种应用于上述煤矿井下顶板锚杆同步测量装置的数据测量方法。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种煤矿井下顶板锚杆同步测量装置，包括：

应力传感器，用于测量锚杆的受力；

主控装置，具有主控器和激光测距传感器，所述主控器与所述应力传感器、所述激光测距传感器信号连接，所述激光测距传感器用于测量顶板的位移；

处理器，用于处理信号，与所述主控器的无线通信单元信号连接。

优选的，所述激光测距传感器为相位式激光测距传感器，所述主控装置固定于所述顶板，且所述激光测距传感器发射的激光朝向底板方向。

优选的，所述主控器还包括串口通信单元，所述串口通信单元与所述激光测距传感器连接。

优选的，所述应力传感器为包括双轴应变片和套筒的贴片式应力传感器，所述套筒套接于所述锚杆，所述双轴应变片粘贴于所述套筒的内周面。

优选的，所述主控器还包括AD采集单元，所述应力传感器通过导线与所述AD采集单元连接。

优选的，所述应力传感器与所述主控装置之间设有不锈钢管，所述导线设于所述不锈钢管的内孔中。

优选的，还包括螺母和托盘，所述托盘置于所述套筒的上表面与待测的顶板之间，所述螺母与所述锚杆螺纹连接，且所述螺母抵接于所述套筒的下表面。

优选的，所述主控装置还包括显示单元，所述显示单元连接所述主控器，所述显示单元用于显示测量数据。

一种煤矿井下顶板锚杆同步测量数据测量方法，应用于上述煤矿井下顶板锚杆同步测量装置，所述煤矿井下顶板锚杆同步测量数据测量方法包括：

所述处理器接收所述无线通信单元的数据信号，所述数据信号包括所述主控器发送的由所述应力传感器测量的所述锚杆的受力以及所述激光测距传感器测量的所述顶板的位移；

所述处理器将所述数据信号输入存储单元；