阅读说明：本技术 一种钻孔位移监测装置 (Drilling displacement monitoring device ) 是由 潘一山 郑文红 王爱文 代连朋 张建卓 吕祥锋 郭建霖 陈建强 付宏源 于 2021-01-13 设计创作，主要内容包括：一种钻孔位移监测装置,包括定距杆和测量机构,测量机构四个为一组且沿定距杆周向均布,沿定距杆长度方向分布有若干组测量机构；测量机构包括微型液压缸、传力板、弧形弹簧片、应变片、螺套、螺杆及垫板；微型液压缸缸筒与定距杆固连,微型液压缸活塞杆与传力板背面中心处垂直固连；微型液压缸通过液压管路与钻孔外部液压站液控连接；弧形弹簧片内弧面朝向传力板且边沿与传力板正面固连；应变片固定贴覆在弧形弹簧片内弧面上,应变片通过导线与钻孔外部应变仪电连接；螺套固连在弧形弹簧片外弧面中心处且与微型液压缸活塞杆同轴分布；螺杆一端与螺套同轴螺接在一起,另一端与垫板背面中心处固连；垫板正面与钻孔内孔壁顶靠接触配合。(A drilling displacement monitoring device comprises distance rods and measuring mechanisms, wherein four measuring mechanisms are in a group and are uniformly distributed along the circumferential direction of the distance rods, and a plurality of groups of measuring mechanisms are distributed along the length direction of the distance rods; the measuring mechanism comprises a micro hydraulic cylinder, a force transmission plate, an arc-shaped spring piece, a strain gauge, a threaded sleeve, a screw rod and a base plate; the cylinder barrel of the miniature hydraulic cylinder is fixedly connected with the distance rod, and the piston rod of the miniature hydraulic cylinder is vertically and fixedly connected with the center of the back surface of the dowel plate; the micro hydraulic cylinder is hydraulically controlled and connected with a hydraulic station outside the drill hole through a hydraulic pipeline; the inner arc surface of the arc spring piece faces the force transmission plate, and the edge of the arc spring piece is fixedly connected with the front surface of the force transmission plate; the strain gauge is fixedly attached to the inner arc surface of the arc-shaped spring piece and is electrically connected with a strain gauge outside the drill hole through a lead; the threaded sleeve is fixedly connected to the center of the outer arc surface of the arc-shaped spring piece and is coaxially distributed with the piston rod of the micro hydraulic cylinder; one end of the screw rod is coaxially screwed with the threaded sleeve, and the other end of the screw rod is fixedly connected with the center of the back of the base plate; the front surface of the base plate is in abutting contact fit with the inner hole wall of the drill hole.)

一种钻孔位移监测装置

技术领域

本发明属于煤矿安全技术领域，特别是涉及一种钻孔位移监测装置。

背景技术

在煤矿开采过程中，巷道围岩的煤体应力集中程度，可以通过围岩钻孔不同深度的变形量以及围岩变形速度加以反映，不但可以辅助判断支承压力压力峰值位置以及监测冲击危险程度，还可以指导具有冲击危险的围岩进行钻孔卸压技术参数的确定。因此，钻孔位移监测是重要的冲击地压监测手段。但是，现阶段用于对围岩煤体位移进行监测的专用仪器十分匮乏，对于现有的一些监测仪器，普遍存在结构复杂、经济性差、适应性差的缺点。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种钻孔位移监测装置，具有结构简单、经济性好、适应性强的特点，能够满足各个直径范围内钻孔的位移监测需要，能够对钻孔的全方位位移进行监测，能够根据需要对钻孔任意深度位置进行位移监测。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种钻孔位移监测装置，包括定距杆和测量机构，所述测量机构四个为一组，四个测量机构沿定距杆圆周方向均布设置，沿定距杆长度方向分布有若干组测量机构。

所述测量机构包括微型液压缸、传力板、弧形弹簧片、应变片、螺套、螺杆及垫板；所述微型液压缸的缸筒端部固定连接在定距杆杆体上，所述传力板背面中心处与微型液压缸的活塞杆顶端固定连接在一起，传力板与微型液压缸的活塞杆相垂直；所述微型液压缸通过液压管路与钻孔外部的液压站进行液控连接；所述弧形弹簧片的内弧面朝向传力板，弧形弹簧片的边沿与传力板正面固定连接在一起；所述应变片固定贴覆在弧形弹簧片的内弧面上，应变片通过导线与钻孔外部的应变仪进行电连接；所述螺套一端固定连接在弧形弹簧片的外弧面中心处，螺套与微型液压缸的活塞杆同轴分布；所述螺杆一端与螺套同轴螺接在一起，所述垫板背面中心处与螺杆另一端固定连接在一起；所述垫板正面与钻孔的内孔壁顶靠接触配合。

本发明的有益效果：

本发明提供一种钻孔位移监测装置，具有结构简单、经济性好、适应性强的特点，能够满足各个直径范围内钻孔的位移监测需要，能够对钻孔的全方位位移进行监测，能够根据需要对钻孔任意深度位置进行位移监测。

附图说明

图1为本发明的一种钻孔位移监测装置(轴向视角)的结构示意图；

图2为本发明的一种钻孔位移监测装置(径向视角)的结构示意图；

图中，1—定距杆，2—测量机构，3—微型液压缸，4—传力板，5—弧形弹簧片，6—应变片，7—螺套，8—螺杆，9—垫板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。

如图1、2所示，一种钻孔位移监测装置，包括定距杆1和测量机构2，所述测量机构2四个为一组，四个测量机构2沿定距杆1圆周方向均布设置，沿定距杆1长度方向分布有若干组测量机构2。

所述测量机构2包括微型液压缸3、传力板4、弧形弹簧片5、应变片6、螺套7、螺杆8及垫板9；所述微型液压缸3的缸筒端部固定连接在定距杆1杆体上，所述传力板4背面中心处与微型液压缸3的活塞杆顶端固定连接在一起，传力板4与微型液压缸3的活塞杆相垂直；所述微型液压缸3通过液压管路与钻孔外部的液压站进行液控连接；所述弧形弹簧片5的内弧面朝向传力板4，弧形弹簧片5的边沿与传力板4正面固定连接在一起；所述应变片6固定贴覆在弧形弹簧片5的内弧面上，应变片6通过导线与钻孔外部的应变仪进行电连接；所述螺套7一端固定连接在弧形弹簧片5的外弧面中心处，螺套7与微型液压缸3的活塞杆同轴分布；所述螺杆8一端与螺套7同轴螺接在一起，所述垫板9背面中心处与螺杆8另一端固定连接在一起；所述垫板9正面与钻孔的内孔壁顶靠接触配合。

下面结合附图说明本发明的一次使用过程：

根据钻孔深度情况，在定距杆1长度方向上安装设计要求布设规定组数的测量机构2，再将全部微型液压缸3通过各自的液压管路与钻孔外部的液压站进行液控连接，同时将全部的应变片6通过各自的导线与钻孔外部的应变仪进行电连接，之后调控全部微型液压缸3，确保每个微型液压缸3均正常动作，再检查应变仪，确保应变仪可以正常接收所有应变片6的信号。

上述准确工作结束后，根据钻孔直径，对所有螺杆8进行旋拧调整，实现螺杆8相对于螺套7伸长量的调节(对于钻孔直径过大而超过当前螺杆8伸长量调整范围时，可以通过更换长度更长的螺杆8来满足需要)，以保证钻孔位移监测装置整体与钻孔直径向适配，然后将调整好的装置整体送入钻孔中，此时的装置整体与钻孔之间留有有一定的安装间隙，当装置安装到位后，控制全部微型液压缸3的活塞杆伸出，并带动传力板4、弧形弹簧片5、螺套7、螺杆8及垫板9向孔壁移动，直到垫板9顶靠在钻孔的内孔壁上，顶紧过程中弧形弹簧片5会发生弹性变形，而弧形弹簧片5的弹性变形量直接转化为应变片6的变形量，同时通过观察应变仪上采集的由应变片6输出的应变信号来判断装置与钻孔内孔壁的顶紧程度是否达到要求。当装置在钻孔内固定好后，对应变仪上的应变数据进行归零，之后正式开展钻孔位移监测，具体通过观察应变仪采集的应变数据来判断钻孔的位移情况。

实施例中的方案并非用以限制本发明的专利保护范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均包含于本案的专利范围中。