专利名称：外口自由式收敛仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及外ロ自由式收敛仪，尤其适用于測量巷道表面位移和围岩内部特定区域相对变形，也适用于测量围岩内部特定区域相对变形情况，如锚固区的膨胀变形等。
背景技术：
煤矿巷道作为井下重要的运行通道和工作空间，其稳定状况直接影响到矿井的正常生产和工人的生命安全。目前，我国煤矿采准巷道基本为锚杆支护，与传统的棚式支护相比，锚杆支护属于隐蔽性工程，内部破坏不易显现，冒顶事故具有突发性，所以必须进行日常巷道围岩变形监测，以判断巷道支护质量和优化巷道支护參数，保证巷道维护的完好程 度和工作空间的安全性，更好为矿井高效安全生产服务。巷道表面位移是煤矿巷道围岩变形监测的核心内容，其測量方法一般包括“十字”断面、“*字”断面、“井字”断面等，測量工具主要有钢卷尺、测杆、测枪、收敛仪、塔尺、激光测距仪等，但是现有的測量工具及方法都在巷道内作业，对巷道正常通行和工作影响较大；测站保护困难，可靠性低；测量费时耗力，工作量较大；过程受人为因素影响较大，可重复性差，精度难以保证；有大型设备区域或风速大的巷道难以测量；测量所得数据为顶底板、两帮相对变形量，无法测量测点的绝对变形量；巷道扩刷后测站被破坏，无法实现扩刷前后的连续观測。因此，利用周边浅部围岩固定测点开展观測，已经不适用于大变形、松软围岩和深部巷道等工程环境和条件。但是目前尚缺少ー套对施工影响小、测读方便、可重复性强、精度高的围岩变形观测装备和方法。现存观测方法在测读精度上存在的问题影响了现场基础资料的采集，限制了对围岩变形规律的把握，阻碍了巷道支护技术的进ー步发展。

实用新型内容技术问题本实用新型的目的是要克服已有技术中的不足，提供ー种结构简单、方法简便、施工影响小、测读方便、可重复性强、精度高的外ロ自由式收敛仪。技术方案本实用新型的外ロ自由式收敛仪，包括经树脂锚固剂锚固在钻孔内的深部锚固基杆、与深部锚固基杆相连的多节中部连接杆，所述的钻孔孔ロ处设有固定中部连接杆的楔形导向指示盘，中部连接杆的外露端连有至少ー根外ロ自由杆；所述的深部锚固基杆、多节中部连接杆姆节长度为1000mnT3000mm,外ロ自由杆姆节长度为IOOmm ;所述的深部锚固基杆、多节中部连接杆及外ロ自由杆的后部均设有续接螺纹孔；中部连接杆、夕卜ロ自由杆的前部均设有与接螺纹孔相匹配的螺纹联接头。所述的外ロ自由杆表面标有刻度；所述的楔形导向指示盘长度为100mnT200mm，楔形导向指示盘的楔形最大半径比钻孔的孔径大5 8mm,楔形角为5 10°。有益效果本实用新型能有效解决目前存在的测站保护难、易受人为因素影响、精度低、影响生产等问题，提高巷道表面位移测量效率和精度。可以很好地解决煤矿巷道围岩表面位移观测和围岩内部特定区域相对变形測量中遇到的困难。其结构简单、施工影响小、测读方便、可重复性强、精度高。具体优点如下I、将测量空间从巷道转到围岩体内，仅露出少量的外ロ自由杆，不影响巷道内的正常通行和工作；2、采用收敛量直接从外ロ自由杆表面刻度读取，读数方便，操作简单可重复，精确度高；3、可以实现立足于单帮、顶板、底板的绝对变形监测；4、通过减少中部连接杆数量可以实现巷道扩刷前后的连续变形观测。

图I为本实用新型的外ロ自由式收敛仪结构示意图； 图2为图I的A区放大图；图3为本实用新型的外ロ自由式收敛仪深部锚固基杆示意图；图4为本实用新型的外ロ自由式收敛仪中部连接杆示意图；图5为本实用新型的外ロ自由式收敛仪外ロ自由杆示意图。图中1 一深部锚固基杆，2 —中部连接杆,3 —外ロ自由杆,4 ー树脂锚固剂,5 —钻孔，6 —楔形导向指示盘，7.刻度，8— .螺纹孔，9. 一螺纹联接头。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的一个实施例作进ー步的说明如图I所示，本实用新型的外ロ自由式收敛仪主要由深部锚固基杆I、中部连接杆2和外ロ自由杆3组成。深部锚固基杆I为I根，长度1000mnT3000mm，前部用树脂锚固剂4与钻孔5锚固在一起，后部与多节中部连接杆2螺纹连接；多节中部连接杆2为2、根首尾相接，具体数目根据孔深确定，姆节长度均为1000mnT3000mm ;外ロ自由杆3至少为ー根，长度为100mm,前部与中部连接杆2螺纹连接。深部锚固基杆I后部有与中部连接杆2联接头9匹配的螺纹孔8，如图3所示；中部连接杆2前部有联接头9，后部有螺纹孔8，可以相互匹配连接，如图4所示；外ロ自由杆3前部有联接头9，可以与中部连接杆2匹配连接，后部有螺纹孔8，与下一根外ロ自由杆3联接头9连接，外ロ自由杆3表面标有刻度7，如图5所示。钻孔5的孔ロ处设有固定中部连接杆2的楔形导向指示盘6，楔形导向指示盘6长度为100mnT200mm,楔形导向指示盘6的楔形最大半径比钻孔5的孔径大5、mm,楔形角为5 10°。
权利要求1.一种外ロ自由式收敛仪，包括经树脂锚固剂(4)锚固在钻孔(5)内的深部锚固基杆(I)、与深部锚固基杆(I)相连的多节中部连接杆(2 )，其特征在于所述的钻孔(5 )孔ロ处设有固定中部连接杆(2)的楔形导向指示盘(6)，中部连接杆(2)的外端连有至少ー根外ロ自由杆(3);所述的深部锚固基杆(I)、多节中部连接杆(2)每节长度为1000mnT3000mm，外ロ自由杆(3)每节长度为IOOmm;所述的深部锚固基杆(I)、多节中部连接杆(2)及外ロ自由杆(3 )的后部均设有续接螺纹孔(8 );中部连接杆(2 )、外ロ自由杆(3 )的前部均设有与接螺纹孔(8)相匹配的螺纹联接头(9)。
2.根据权利要求I所述的外ロ自由式收敛仪，其特征在于所述的外ロ自由杆(3)表面标有刻度(7)。
3.根据权利要求I所述的外ロ自由式收敛仪，其特征在于所述的楔形导向指示盘(6)长度为100mnT200mm,楔形导向指示盘(6)的楔形最大半径比钻孔(5)的孔径大5 8mm,楔形角为5 10°。·
专利摘要一种外口自由式收敛仪，收敛仪主要由深部锚固基杆、多节中部连接杆和外口自由杆组成。深部锚固基杆与多节中部连接杆螺纹连接；多节中部连接杆首尾相接，数量根据孔深确定，孔口处的最后一节中部连接杆连接有外口自由杆。将各杆体顺序连接紧固后锚入钻孔，孔口用楔形导向指示盘楔紧，保证外口自由杆有一定外露长度，读取楔形导向指示盘外缘所指的外口自由杆表面刻度读数记为初始值，之后定时读取外口自由杆表面刻度读数，观测结束时的外口自由杆表面刻度读数减去初始读数即为观测期间的巷道表面收敛量。具有结构简单，使用方便，准确性高，测量连续可重复，对生产影响小等优点。
文档编号G01B5/30GK202648584SQ20122027138
公开日2013年1月2日 申请日期2012年6月11日 优先权日2012年6月11日
发明者张农, 韩昌良, 姚亚虎, 钱德雨, 李宝玉 申请人:中国矿业大学