本发明涉及巷道形变监测,特别是一种聚合毫米波雷达和顶板位移传感器监测巷道形变装置。
背景技术:
1、巷道在开挖完成后,投入使用时会受到生产活动的显著影响,这可能导致巷道围岩的变形甚至垮塌,不仅影响生产效率,更可能直接威胁到作业人员的安全。目前,围岩变形的监测方法主要包括人工测量和顶板离层监测装置两种。
2、人工测量方式是通过人工拉绳或其他手持电子测距设备采用十字测量法逐日人工监测,这种方式费时费力且时效性较差,数据利用率低。另一方面,顶板离层监测装置虽然能够监测顶板的相对位移,但它无法全面地监测顶板和底板的移进量。这意味着,它所提供的巷道形变量仅反映了顶板的相对位移情况,并不能全面地揭示巷道的真实形变状态。
3、鉴于现有监测手段的不足,迫切需要开发一种更为精确的监测装置,以实现对巷道上下形变的全面和准确测量。此外,顶板离层监测装置的安装过程本身也存在挑战。安装工作通常要求工作人员长时间保持仰头姿势,以进行螺栓的紧固连接。这一过程不仅对工作人员的颈部和背部造成较大压力,而且由于操作的复杂性和持续时间较长,极大地增加了工作人员的身体负担和工作强度。
技术实现思路
1、鉴于上述或现有技术中存在的问题,提出了本发明。
2、因此,本发明的目的是提供一种聚合毫米波雷达和顶板位移传感器监测巷道形变装置,其能够解围岩变形监测受到的局限性较大,只能反映顶板相对位移量,无法反映真实的巷道形变情况的问题。
3、为解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:一种聚合毫米波雷达和顶板位移传感器监测巷道形变装置,其包括监测单元,包括锚爪、设置于所述锚爪的一侧的锚头、设置于所述锚头底部的锚杆管、设置于所述锚杆管外侧的托盘、设置于所述托盘底部的顶板位移传感器,以及设置于所述顶板位移传感器底部的天线组件;
4、安装单元,包括设置于所述顶板位移传感器底部的固定托架、设置于所述固定托架内侧的雷达组件、设置于所述固定托架底部的多组安装架、设置于每组所述安装架内侧的多组固定组件、设置于所述固定组件一侧的限位组件,以及设置于所述限位组件一侧的防护组件。
5、作为本发明所述聚合毫米波雷达和顶板位移传感器监测巷道形变装置的一种优选方案,其中:所述锚杆管包括设置于其内侧的隔离条、设置于所述隔离条一侧的内隔断,以及设置于所述内隔断内侧的滑轨。
6、作为本发明所述聚合毫米波雷达和顶板位移传感器监测巷道形变装置的一种优选方案,其中:所述雷达组件包括设置于所述安装架内的连接柱、设置于所述连接柱底部的毫米波雷达,以及设置于所述毫米波雷达一侧的插头;
7、所述顶板位移传感器包括设置于其底部的插座;
8、所述插座贯穿所述固定托架与所述插头相连接。
9、作为本发明所述聚合毫米波雷达和顶板位移传感器监测巷道形变装置的一种优选方案,其中:上述安装架包括设置于其底部的槽口,以及设置于所述槽口一侧的滑槽;
10、所述安装架固定连接在所述固定托架的底部。
11、作为本发明所述聚合毫米波雷达和顶板位移传感器监测巷道形变装置的一种优选方案,其中:所述固定组件包括设置于所述槽口内部的夹持板、设置于所述夹持板底部的多组夹持盘,以及设置于所述夹持盘上的夹爪。
12、作为本发明所述聚合毫米波雷达和顶板位移传感器监测巷道形变装置的一种优选方案,其中:所述夹持板包括设置于其内侧的多组限位槽、设置于所述限位槽内侧的通孔;
13、所述夹持盘包括设置于所述通孔外侧的盘体,以及设置于所述盘体内侧的多组弧形槽。
14、作为本发明所述聚合毫米波雷达和顶板位移传感器监测巷道形变装置的一种优选方案,其中:所述夹爪包括设置于所述限位槽内的限位块、设置于所述弧形槽内的连接杆,以及设置于所述连接杆上的弧形扣片。
15、作为本发明所述聚合毫米波雷达和顶板位移传感器监测巷道形变装置的一种优选方案,其中:所述限位组件包括设置于所述夹持板底部的拉杆、设置于所述拉杆一侧的弧形拉杆、设置于所述拉杆一侧的拉把,以及设置于所述拉把一侧的弹簧;
16、所述盘体包括设置于其侧壁上的凸块。
17、作为本发明所述聚合毫米波雷达和顶板位移传感器监测巷道形变装置的一种优选方案,其中:所述防护组件包括设置于所述顶板位移传感器侧壁的连接板、设置于所述连接板一侧的梯形开槽;
18、所述拉杆包括设置于其一侧阵列的多组上斜块,以及设置于所述上斜块底部的下斜块。
19、作为本发明所述聚合毫米波雷达和顶板位移传感器监测巷道形变装置的一种优选方案,其中:所述梯形开槽与所述上斜块以及所述下斜块相配合。
20、本发明的有益效果:本设计通过使用毫米波雷达可以充分适应巷道内环境,测量精度稳定,减少人工测量成本,提高了工作效率。与传统的顶板离层监测装置相比,毫米波雷达和顶板位移传感器可以同时测量巷道的顶板离层量和顶底板移进量,全面覆盖巷道的上下形变情况。此外毫米波雷达采用模块化设计,便于在不同巷道环境中快速部署和调整,易于部署与维护。其简便的安装流程极大地缩短了安装时间,避免了工作人员长时间保持仰头姿势安装操作,显著提升了作业效率和工作人员的舒适度,以及防护组件可减少矿洞内振动对雷达设备稳定性的影响,提高雷达的测量精度和可靠性。
1.一种聚合毫米波雷达和顶板位移传感器监测巷道形变装置,其特征在于:包括,监测单元(100),包括锚爪(101)、设置于所述锚爪(101)的一侧的锚头(102)、设置于所述锚头(102)底部的锚杆管(103)、设置于所述锚杆管(103)外侧的托盘(104)、设置于所述托盘(104)底部的顶板位移传感器(105),以及设置于所述顶板位移传感器(105)底部的天线组件(106);
2.如权利要求1所述的聚合毫米波雷达和顶板位移传感器监测巷道形变装置,其特征在于:所述锚杆管(103)包括设置于其内侧的隔离条(103a)、设置于所述隔离条(103a)一侧的内隔断(103b),以及设置于所述内隔断(103b)内侧的滑轨(103c)。
3.如权利要求2所述的聚合毫米波雷达和顶板位移传感器监测巷道形变装置,其特征在于:所述雷达组件(202)包括设置于所述安装架(203)内的连接柱(202a)、设置于所述连接柱(202a)底部的毫米波雷达(202b),以及设置于所述毫米波雷达(202b)一侧的插头(202c);
4.如权利要求3所述的聚合毫米波雷达和顶板位移传感器监测巷道形变装置,其特征在于:所述安装架(203)包括设置于其底部的槽口(203a),以及设置于所述槽口(203a)一侧的滑槽(203b);
5.如权利要求4所述的聚合毫米波雷达和顶板位移传感器监测巷道形变装置,其特征在于:所述固定组件(204)包括设置于所述槽口(203a)内部的夹持板(204a)、设置于所述夹持板(204a)底部的多组夹持盘(204b),以及设置于所述夹持盘(204b)上的夹爪(204c)。
6.如权利要求5所述的聚合毫米波雷达和顶板位移传感器监测巷道形变装置,其特征在于:所述夹持板(204a)包括设置于其内侧的多组限位槽(204a-1)、设置于所述限位槽(204a-1)内侧的通孔(204a-2);
7.如权利要求6所述的聚合毫米波雷达和顶板位移传感器监测巷道形变装置,其特征在于:所述夹爪(204c)包括设置于所述限位槽(204a-1)内的限位块(204c-1)、设置于所述弧形槽(204b-2)内的连接杆(204c-2),以及设置于所述连接杆(204c-2)上的弧形扣片(204c-3)。
8.如权利要求7所述的聚合毫米波雷达和顶板位移传感器监测巷道形变装置,其特征在于:所述限位组件(205)包括设置于所述夹持板(204a)底部的拉杆(205a)、设置于所述拉杆(205a)一侧的弧形拉杆(205b)、设置于所述拉杆(205a)一侧的拉把(205c),以及设置于所述拉把(205c)一侧的弹簧(205d);
9.如权利要求8所述的聚合毫米波雷达和顶板位移传感器监测巷道形变装置,其特征在于:所述防护组件(206)包括设置于所述顶板位移传感器(105)侧壁的连接板(206a)、设置于所述连接板(206a)一侧的梯形开槽(206b);
10.如权利要求9所述的聚合毫米波雷达和顶板位移传感器监测巷道形变装置,其特征在于:所述梯形开槽(206b)与所述上斜块(205a-1)以及所述下斜块(205a-2)相配合。