一种矿山巷道基点位移测量装置

1.本实用新型属于巷道测量装置领域，尤其涉及一种矿山巷道基点位移测量装置。


背景技术：

2.巷道作为井下重要的运输通道和工作空间，其稳定状况直接影响到矿井的正常生产及工人的生命安全。目前在地下工程中，由于掘进作业破坏了岩体原有应力平衡状态，导致围岩体一定程度的位移、变形以及破坏；其次围岩体的应力一直处于动态变化的过程中，岩体的位移、变形和渗透特性也随之改变。现有技术cn204924230u巷道空间形变测量装置，其中，通过对空间两点的长度、方位角及倾角等参数来计算其空间形变量，使得结果更加优化。通过上述方案，只能检测出空间两点之间的位移关系，无法有效判断出巷道每个侧壁的变形情况，而巷道内每个侧壁的变形量数据对岩体稳定、确保工程顺利开展有重要的参考意义。因此，亟需一种能够全面的测量出巷道侧壁的变形情况，准确获取岩体位移及变形数据的矿山巷道基点位移测量装置。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种矿山巷道基点位移测量装置，以解决上述问题，达到对巷道变形全面、准确测量的目的。
4.为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：一种矿山巷道基点位移测量装置，沿巷道延伸方向设置有若干组，相邻所述测量装置之间的距离为40m-50m，所述测量装置包括底座，所述底座的下方设置有调节支撑单元，所述底座的上方铰接有检测壳体，所述检测壳体与所述巷道内壁之间设置有测量单元，所述底座与所述检测壳体之间设置有定位单元；
5.所述测量单元包括固定连接在所述检测壳体的顶壁和相对两侧壁上的激光测距传感器，所述巷道的顶壁和相对侧壁内分别锚固有定位桩，位于所述巷道相对侧壁上的两组所述定位桩等高设置，三组所述激光测距传感器分别与三组所述定位桩的中心对应设置。
6.优选的，所述定位桩一端嵌设在所述巷道侧壁内，所述定位桩的另一端伸出所述巷道侧壁且还与所述激光测距传感器对应设置，所述定位桩与所述激光测距传感器相对的端面上设置有xy坐标轴与若干定位环，若干所述定位环分别与所述xy坐标轴同心设置，位于内侧所述定位环直径等于位于外侧的所述定位环半径，所述激光测距传感器检测端与所述xy坐标轴的圆心对应设置。
7.优选的，所述定位单元包括固定连接在所述底座顶面的支架，所述检测壳体铰接在所述支架之间，所述支架的一侧开设有通孔，所述通孔与所述检测壳体相对应，所述通孔内靠近所述检测壳体的一端轴向滑动连接有限位块，所述限位块的一端伸出所述通孔且还与所述检测壳体侧壁抵接设置，所述通孔内远离所述检测壳体的一端内螺纹套设有调节旋钮的螺杆端，位于所述通孔内的所述螺杆端与所述限位块同轴心转动连接。
8.优选的，所述调节支撑单元包括三组支撑腿，三组所述支撑腿的顶端分别等间距铰接在所述底座的底面上，三组所述支撑腿的底端分别放置在所述巷道的底面上，所述支撑腿上设置有调节组件，所述支撑腿通过所述调节组件伸缩。
9.优选的，所述调节组件包括上支腿与下支腿，所述上支腿与所述下支腿形成所述支撑腿，所述上支腿的底端固定连接有固定柱，所述固定柱内同轴心开设有盲孔，所述固定柱的外侧周向套设有螺纹套筒，所述下支腿的顶端固定连接有螺柱，所述螺柱远离所述下支腿的一端同轴心固定连接有滑柱，所述滑柱适配于所述盲孔内，所述螺纹套筒远离所述下支腿的一端螺纹套设在所述螺柱的外侧壁上。
10.优选的，所述限位块靠近所述检测壳体的一端面上粘接有橡胶垫，所述橡胶垫远离所述限位块的一侧面上设置有防滑纹。
11.优选的，所述检测壳体内设置有水平仪。
12.本实用新型具有如下技术效果：调节支撑单元的主要作用是支撑检测壳体，便于初始状态下激光测距传感器与两侧的定位桩等高设置；定位单元的主要作用是确定检测壳体调节后的相对位置，便于初始状态基点位置的确定；激光测距传感器的可见光对应在定位桩上，通过位移后的定位桩，既可以检测出距离的变化又可以通过可见光斑的位移分析巷道侧壁的变形，同时还可以测量出巷道底面的变形情况。整体上，本技术通过三个侧面的检测，能够全面的测量出巷道侧壁的变形情况，准确获取岩体位移及变形数据，从而便于控制岩体稳定、确保工程顺利开展。
附图说明
13.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
14.图1为本实用新型测量装置测量状态示意图；
15.图2为本实用新型定位单元结构示意图；
16.图3为本实用新型定位桩的测量端示意图；
17.图4为图1中a的局部放大图；
18.其中，1、巷道；2、下支腿；3、上支腿；4、底座；5、支架；6、检测壳体；7、定位桩；8、激光测距传感器；9、定位环；10、xy坐标轴；11、调节旋钮；12、通孔；13、限位块；14、螺柱；15、螺纹套筒；16、滑柱；17、固定柱。
具体实施方式
19.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
20.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
21.参照图1-4所示，本实用新型提供了一种矿山巷道基点位移测量装置，沿巷道1延伸方向设置有若干组，相邻测量装置之间的距离为40m-50m，测量装置包括底座4，底座4的下方设置有调节支撑单元，底座4的上方铰接有检测壳体6，检测壳体6与巷道1内壁之间设置有测量单元，底座4与检测壳体6之间设置有定位单元；
22.测量单元包括固定连接在检测壳体6的顶壁和相对两侧壁上的激光测距传感器8，巷道1的顶壁和相对侧壁内分别锚固有定位桩7，位于巷道1相对侧壁上的两组定位桩7等高设置，三组激光测距传感器8分别与三组定位桩7的中心对应设置。
23.调节支撑单元的主要作用是支撑检测壳体6，便于初始状态下激光测距传感器8与两侧的定位桩7等高设置；定位单元的主要作用是确定检测壳体6调节后的相对位置，便于初始状态基点位置的确定；激光测距传感器8的可见光对应在定位桩7上，通过位移后的定位桩7，既可以检测出距离的变化又可以通过可见光斑的位移分析巷道1侧壁的变形，同时还可以测量出巷道1底面的变形情况。整体上，本技术通过三个侧面的检测，能够全面的测量出巷道1侧壁的变形情况，准确获取岩体位移及变形数据，从而便于控制岩体稳定、确保工程顺利开展。
24.进一步优化方案，定位桩7一端嵌设在巷道1侧壁内，定位桩7的另一端伸出巷道1侧壁且还与激光测距传感器8对应设置，定位桩7与激光测距传感器8相对的端面上设置有xy坐标轴10与若干定位环9，若干定位环9分别与xy坐标轴10同心设置，位于内侧定位环9直径等于位于外侧的定位环9半径，激光测距传感器8检测端与xy坐标轴10的圆心对应设置。
25.初始状态下，激光测距传感器8与定位桩7的xy坐标轴10圆心对应设置，确定初始基点的位置，若干定位环9的主要作用是便于通过激光测距传感器8的光斑在定位桩7上的位置变化分析巷道1底面的变形情况以及巷道1侧壁的空间位移情况，从而获取准确的测量数据。
26.进一步优化方案，定位单元包括固定连接在底座4顶面的支架5，检测壳体6铰接在支架5之间，支架5的一侧开设有通孔12，通孔12与检测壳体6相对应，通孔12内靠近检测壳体6的一端轴向滑动连接有限位块13，限位块13的一端伸出通孔12且还与检测壳体6侧壁抵接设置，通孔12内远离检测壳体6的一端内螺纹套设有调节旋钮11的螺杆端，位于通孔12内的螺杆端与限位块13同轴心转动连接。
27.初始状态下，手动调节检测壳体6，使所有的激光测距传感器8与定位桩7的圆心相对应，然后手动转动调节旋钮11，使限位块13抵接在检测壳体6的侧壁上，从而固定了初始测量状态。
28.进一步优化方案，调节支撑单元包括三组支撑腿，三组支撑腿的顶端分别等间距铰接在底座4的底面上，三组支撑腿的底端分别放置在巷道1的底面上，支撑腿上设置有调节组件，支撑腿通过调节组件伸缩。
29.根据巷道1的底面情况，通过三组支撑腿上的调节组件，保证测量状态的稳定性和平稳性。
30.进一步优化方案，调节组件包括上支腿3与下支腿2，上支腿3与下支腿2形成支撑腿，上支腿3的底端固定连接有固定柱17，固定柱17内同轴心开设有盲孔，固定柱17的外侧周向套设有螺纹套筒15，下支腿2的顶端固定连接有螺柱14，螺柱14远离下支腿2的一端同轴心固定连接有滑柱16，滑柱16适配于盲孔内，螺纹套筒15远离下支腿2的一端螺纹套设在
螺柱14的外侧壁上。
31.手动转动螺纹套筒15，与螺柱14螺纹配合，从而控制上支腿3与下支腿2之间的距离，达到调节支撑腿整体长度的目的，使初始测量状态适应巷道1的地形。
32.进一步优化方案，限位块13靠近检测壳体6的一端面上粘接有橡胶垫，橡胶垫远离限位块13的一侧面上设置有防滑纹。
33.通过橡胶垫，既可以有效确定检测壳体6的测量位置，又避免对检测壳体6产生过大的压力，造成测量误差。
34.进一步优化方案，检测壳体6内设置有水平仪(图中未显示)。
35.通过水平仪，可以判断初始测量状态下的水平度，以及收集位移数据时(即巷道1变形后)的水平度，有利于准确判断变形情况。
36.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
37.以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。