一种磷矿顶板动态监测装置的制作方法

本发明涉及矿山监测，具体为一种磷矿顶板动态监测装置。

背景技术：

1、磷矿顶板是指在磷矿开采过程中，位于矿体之上的岩石层，磷矿顶板的形成通常是经历了长时间的地质作用，如沉积、变质等。磷矿顶板在矿体开采中起到保护矿体、防止地表塌陷等重要作用，顶板的稳定性直接关系到矿山的安全生产。而磷矿顶板动态监测装置是一种用于监测矿山顶板动态变化情况的仪器，主要用于预防和减少因顶板不稳定造成的矿难事故，保障矿工安全和矿产资源的有效开采。监测装置通常安装在矿山的顶板上，能够实时监测并记录顶板的位移、压力等数据，一旦监测到异常情况，便会通过预设的报警机制向工作人员发出警告，以便采取相应的安全措施。

2、根据检索，中国专利文献，公告号：cn219391192u，公开了一种软煤层巷道顶板动态监测装置，通过升降板带动压力传导机构移动，使得支撑顶板与采煤巷道的内部顶端相贴合，此时压力传感器上所受压力为零，采煤巷道有坍塌趋势时会将压力压到支撑顶板上，支撑顶板将压力传导至立柱上，通过立柱将压力传导至压力传感器上，压力传感器将所受压力传导至控制器内，控制器将压力值输送到显示屏上显示出来。但是该装置在实际使用过程中仅依靠压力传感器进行监测较为单一，并且其在长期使用后也会降低性能和寿命，从而导致监测结果出现误差；同时该装置仅能通过显示屏读取监测信息，获取信息手段较少，依赖性太强无法进行核对，容易产生安全隐患；另外该装置的支撑杆以及导杆数量相对较少，因此在对顶板进行动态监测时也降低了整体的稳定性。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种磷矿顶板动态监测装置，具备多重监测、可直观观察监测结果并核对、结构稳定、便于操作等优点，解决了上述背景技术中提出的问题。

3、(二)技术方案

4、为实现上述多重监测、可直观观察监测结果并核对、结构稳定、便于操作的目的，本发明提供如下技术方案：一种磷矿顶板动态监测装置，包括底座、锚杆和锚索，所述底座的顶面安装有第一套筒和第二套筒，所述第一套筒的内部滑动安装有限位杆，所述第二套筒的内部螺纹连接有螺杆，所述螺杆的顶端固定安装有支座，所述支座的内部安装有支撑杆，所述支撑杆的外侧面固定安装有第一限位块和第二限位块，所述第一限位块的底面固定安装有第一弹簧，所述支撑杆的顶端固定安装有支撑板，所述支撑板的底面固定安装有移动杆，所述移动杆的外侧面安装有滑套，所述滑套的内部开设有第一限位槽，所述第一限位槽的内部安装有第三限位块，所述第三限位块的外侧面固定安装有第二弹簧和连杆，所述连杆的外端面固定安装有把手。

5、优选的，所述第二套筒和所述螺杆的数量均设置有两个，且两个所述第二套筒的外侧面均设置有限位环，所述底座的内部设置有两个第二限位槽，两个所述限位环分别滑动安装于两个第二限位槽的内部。

6、通过上述技术方案，在转动两个第二套筒时，第二套筒可以带动两个螺杆一起向上方移动，同时由于两个第二套筒的相对位置固定，因此两个螺杆在带动支座等零件在竖直方向移动时可以保持稳定，不会出现自转或偏移等情况；另外限位环也能有效限制第二套筒的位置，防止其从底座的内部脱出，提高了装置整体的稳定性。

7、优选的，所述第一套筒和所述限位杆的数量均设置有两个，且两个所述第一套筒的外侧面均开设有第三限位槽，两个所述限位杆的底端均设置有第四限位块，所述第四限位块对应滑动安装于第三限位槽的内部。

8、通过上述技术方案，当螺杆以及支座等零件在竖直方向移动时，支座可以带动两个限位杆分别在两个第一套筒的内部进行滑动，同时第四限位块也会在对应第三限位槽的内部进行滑动，第一套筒和限位杆不仅可以进一步提高装置的稳定性，同时第三限位槽也可以限制第四限位块以及限位杆移动的位置，因此可以有效地防止螺杆等零件发生过度移动、脱落等情况，保障了装置整体的正常运行。

9、优选的，所述支撑杆、所述第一限位块、所述第二限位块和所述第一弹簧的数量均设置有四个，且四个所述第一弹簧远离四个第一限位块的一端均固定连接于支座的顶面上。

10、通过上述技术方案，四个第一弹簧提供的反作用力可以将第一限位块、支撑杆以及支撑板等零件支撑在支座的顶面上，同时第二限位块可以限制支撑杆的位置，防止其从支座的内部脱出，保障了结构的稳定性。

11、优选的，所述移动杆的外侧面设置有刻度槽，所述支座的底面固定安装有校准套，且所述移动杆滑动安装于校准套的内部。

12、通过上述技术方案，当螺杆带动支撑板等零件向上移动并支撑在磷矿顶板上时，继续转动第二套筒即可使支座继续向上移动，同时移动杆也会从校准套的内部相对向下滑出，通过观察校准套底部的刻度槽，根据实际情况使零刻度线或其它刻度线对齐校准套的底部即可停止转动第二套筒，因此在后期可以根据观察移动杆以及刻度槽，直观的监测到顶板是否发生位移，位移数据为多少，提高了装置整体的便捷性和实用性。

13、优选的，所述支座的顶面固定安装有触碰传感器，且所述触碰传感器设置于滑套的正下方。

14、通过上述技术方案，通过观察刻度槽，可以方便的将滑套设置于顶板位移安全范围内，当顶板发生位移时，会带动支撑板、移动杆以及滑套一起向下移动，当滑套触碰到触碰传感器时，触碰传感器随即向工作人员发出报警，提醒出现异常情况，以便采取相应的安全措施；触碰传感器以及其独立触发警报均为现有技术，故工作原理等不作赘述。

15、优选的，所述第一限位槽、所述第三限位块、所述第二弹簧、所述连杆和所述把手的数量均设置有两个，且所述移动杆的外侧面开设有两个第四限位槽，两个所述第三限位块分别卡接于两个第四限位槽的内部，两个所述第二弹簧远离两个所述第三限位块的一端分别固定连接于两个第一限位槽的内部。

16、通过上述技术方案，通过向外侧拉动两个把手，把手可以带动连杆和第三限位块一起向外侧移动并将第二弹簧进行压缩，当第三限位块离开第四限位槽的内部，即可使滑套在移动杆的外侧面上进行移动，通过观察刻度槽即可方便的将滑套移动至对应的位置，因此可以根据实际情况或不同位置的顶板来进行调整，适用于不同的顶板位移安全范围；之后松开两个把手，第三限位块在第二弹簧的反作用力下即可重新卡接于第四限位槽的内部，进而可以固定滑套在移动杆上的位置，提高了装置整体的实用性和便利性。

17、优选的，所述锚杆和所述锚索的数量均设置有多个，且多个所述锚杆和多个所述锚索均插接于矿体的内部，多个所述锚杆和多个所述锚索的外侧面均安装有托盘、应力传感器和固定锁具。

18、通过上述技术方案，多个锚杆和多个锚索主要用于加固矿体，提供稳定的支撑力，防止围岩顶板变形或垮塌；通过托盘可以将锚固力传递给顶板，产生初锚力，同时也将帮部和顶板的压力传递给锚杆和锚索，产生工作阻力，共同加固围岩；通过应力传感器能够实时监测锚杆和锚索受到的应力大小，通过固定锁具可以确保锚杆、锚索以及应力传感器固定在预定位置，防止其在受力时滑动或脱落，因此不仅可以提高锚杆和锚索的整体性能，同时也可以有效地监控和保障矿下工程的稳定性，降低安全隐患，并为后续的维护和管理提供便利；固定锁具可使用螺栓或其它零件，应力传感器为现有技术设备，故工作原理等不作赘述。

19、优选的，其中四个所述托盘两两之间连接有第一安装板，两个所述第一安装板的外侧面均固定安装有基座，两个所述基座的顶面均安装有激光测距传感器。

20、通过上述技术方案，激光测距传感器具有高精度、快速响应、易于安装和维护等特点，因此可以实时、准确地监测顶板和帮部的位移变化，同时还能方便工作人员直接观察检测结果，方便核对，提高了工作效率和安全性；激光测距传感器为现有技术设备，故工作原理等不作赘述。

21、优选的，其中两个所述托盘之间连接有第二安装板，所述第二安装板的前侧面固定安装有数据采集器和控制器。

22、通过上述技术方案，数据采集器可以将矿下多种传感器采集到的模拟信号转换成数字信号，并进行必要的预处理，之后即可将处理后的数据传输给控制器，控制器接着对各种数据进行处理和分析，同时可以输出相应的控制指令，以实现对矿下各种设备的控制和管理，控制器是连接执行器和人机界面的桥梁，有效的提高了矿下作业的安全性和效率；数据采集器和控制器均为现有技术设备，故工作原理等不作赘述。

23、与现有技术相比，本发明提供了一种磷矿顶板动态监测装置，具备以下

24、有益效果：

25、1、本发明提供的一种磷矿顶板动态监测装置，通过转动两个第二套筒，第二套筒可以带动两个螺杆一起向上方移动，同时由于两个第二套筒的相对位置固定，因此两个螺杆在带动支座等零件在竖直方向移动时可以保持稳定，另外限位环也能有效限制第二套筒的位置，防止其从底座的内部脱出；同时支座可以带动两个限位杆分别在两个第一套筒的内部进行滑动，第四限位块也会在对应第三限位槽的内部进行滑动，第一套筒和限位杆不仅可以进一步提高装置的稳定性，同时第三限位槽也可以限制第四限位块以及限位杆移动的位置，因此可以有效地防止螺杆等零件发生过度移动、脱落等情况，保障了装置整体的正常运行。

26、2、本发明提供的一种磷矿顶板动态监测装置，通过转动第二套筒可以带动支撑板等零件向上移动并支撑在磷矿顶板上，继续转动第二套筒即可使支座继续向上移动，同时移动杆也会从校准套的内部相对向下滑出，通过观察校准套底部的刻度槽，根据实际情况使零刻度线或其它刻度线对齐校准套的底部即可停止转动第二套筒，因此在后期可以根据观察移动杆以及刻度槽，直观的监测到顶板是否发生位移，提高了装置整体的便捷性和实用性；通过观察刻度槽，可以方便的将滑套设置于顶板位移安全范围内，当顶板发生位移时，会带动支撑板、移动杆以及滑套一起向下移动，当滑套触碰到触碰传感器时，触碰传感器随即向工作人员发出报警，提醒出现异常情况，以便采取相应的安全措施；通过向外侧拉动两个把手，把手可以带动连杆和第三限位块一起向外侧移动并将第二弹簧进行压缩，当第三限位块离开第四限位槽的内部，即可使滑套在移动杆的外侧面上进行移动，通过观察刻度槽即可方便的将滑套移动至对应的位置，因此可以根据实际情况或不同位置的顶板来进行调整，适用于不同的顶板位移安全范围；之后松开两个把手，第三限位块在第二弹簧的反作用力下即可重新卡接于第四限位槽的内部，进而可以固定滑套在移动杆上的位置，提高了装置整体的实用性和便利性。

27、3、本发明提供的一种磷矿顶板动态监测装置，通过多个锚杆和多个锚索可以用于加固矿体，提供稳定的支撑力，防止围岩顶板变形或垮塌；通过托盘可以将锚固力传递给顶板，产生初锚力，同时也将帮部和顶板的压力传递给锚杆和锚索，产生工作阻力，共同加固围岩；通过应力传感器能够实时监测锚杆和锚索受到的应力大小，通过固定锁具可以确保锚杆、锚索以及应力传感器固定在预定位置，防止其在受力时滑动或脱落，因此不仅可以提高锚杆和锚索的整体性能，同时也可以有效地监控和保障矿下工程的稳定性，降低安全隐患；通过激光测距传感器可以实时、准确地监测顶板和帮部的位移变化，同时还能方便工作人员直接观察检测结果，方便核对，提高了工作效率和安全性；通过数据采集器可以将矿下多种传感器采集到的模拟信号转换成数字信号，并进行必要的预处理，之后即可将处理后的数据传输给控制器，控制器接着对各种数据进行处理和分析，同时可以输出相应的控制指令，以实现对矿下各种设备的控制和管理，控制器是连接执行器和人机界面的桥梁，有效的提高了矿下作业的安全性和效率。