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专利名称：被保护煤层膨胀变形量测定装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种变形量的测定装置，尤其是用在煤层开采中的被保护煤层膨胀变形量测定装置。
背景技术：
煤与瓦斯突出事故是煤矿中最严重的自然灾害之一，根据国家安全生产监督管理总局2009年颁布实施的《防治煤与瓦斯突出规定》要求，如果被保护层的最大膨胀变形量大于千分之三，则检验和考察结果可用于其他区域的同一保护层和被保护层，因此准确测定保护层膨胀变形量具有重要意义。目前，国内外对煤层膨胀变形量的测定多采用深部基点法。该方法通过在岩石巷道中向被保护层施工穿层钻孔，通过钻孔在煤层顶板及底板各安装一个固定基点，固定基点连接钢筋，测量从钻孔中弓丨出的两条钢筋的相对位移与钻孔角度进行换算后得到煤层的膨胀变形量。由于传统固定基点为一对钢锲，通过钢锲的错位实现固定。在钻孔中运送钢锲时容易受钻孔内阻碍物的影响，导致钢锲提前错位，无法送至预定位置；若钻孔发生变形(孔径增大)，原固定结实的钢锲会发生松动，甚至滑动，影响测试结果。

实用新型内容为了克服现有变形量测定装置测量结果不准确的问题，本实用新型提供一种被保护煤层膨胀变形量测定装置，该装置不但在钻孔运送过程中可以任意运动，不受钻孔中障碍物的影响，还可以随钻孔孔径的变化始终牢牢扎入孔壁中，实现永久固定，给煤层开采中的膨胀变形量测定提供了很大的便利。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是该装置设有两个筒状的金属管，金属管的侧面开口，金属管的上端固定连接有钢丝绳，金属管的内部设有两端带弯钩的金属回刺，金属回刺的中部通过销轴固定在金属管的管壁上，金属回刺可以以销轴为中心转动，在金属管的内壁与金属回刺下部之间连接有可收缩弹簧，金属回刺的弯折处通过套环连接有套装在金属管壁上的插销，插销的端部与伸进金属管的钢丝绳相连。首先，在岩石巷道中向被保护煤层施工打通穿层钻孔，钻孔穿透被保护煤层进入底板；将连接钢丝绳的金属管通过直径为20mm的铁管运送至被保护层底板，用力拉动钢丝绳，插销连杆运动，脱离焊接在钩形金属回刺上的套环，在高刚度弹簧的拉力下，构形金属回刺发生旋转，并最终插入钻孔孔壁中，此时，撤出铁管，引出钢丝绳，则金属管固定在被保护煤层底板中；将引出的两根钢丝绳分别连接重锤，每天记录钢丝绳的相对位移，同时记录测试地点距回采工作面的距离；当相对位移稳定后，结合钻孔角度，便可计算出被保护煤层的膨胀变形量。本实用新型的有益效果是，该装置不但在钻孔运送过程中可以任意运动，不受钻孔中障碍物的影响，还可以随钻孔孔径的变化始终牢牢扎入孔壁中，实现永久固定，给煤层开采中的膨胀变形量测定提供了很大的便利。以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1是保护层膨胀变形量测试深部基点结构原理示意图。图2是深部基点固定装置剖面结构示意图。图中，1.钢丝绳，2.岩土层，3.金属管，4.被保护煤层，5.套环，6.插销，7.弹簧，8.销轴，9.金属回刺。
具体实施方式
在图中，该装置设有两个筒状的金属管3，金属管3的侧面开口，金属管3的上端固定连接有钢丝绳1，金属管3的内部设有两端带弯钩的金属回刺9，金属回刺9的中部通过销轴8固定在金属管3的管壁上，金属回刺9可以以销轴8为中心转动，在金属管3的内壁与金属回刺9下部之间连接有可收缩弹簧7，金属回刺9的弯折处通过套环5连接有套装在金属管3壁上的插销6，插销6的端部与伸进金属管3的钢丝绳1相连。首先，在岩石巷道中向被保护煤层4施工打通穿层钻孔，钻孔穿透被保护煤层4进入底板；将连接钢丝绳1的金属管3通过直径为20mm的铁管运送至被保护层底板，用力拉动钢丝绳1，插销6连杆运动，脱离焊接在构形金属回刺9上的套环5，在高刚度弹簧7的拉力下，钩形金属回刺9发生旋转，并最终插入钻孔孔壁中，此时，撤出铁管，引出钢丝绳1，则金属管3固定在被保护煤层4底板中；将引出的两根钢丝绳1分别连接重锤，每天记录钢丝绳1的相对位移，同时记录测试地点距回采工作面的距离；当相对位移稳定后，结合钻孔角度，便可计算出被保护煤层4的膨胀变形量。
权利要求1.被保护煤层膨胀变形量测定装置，该装置设有两个筒状的金属管(3)，金属管(3)的侧面开口 ；其特征是金属管(3)的上端固定连接有钢丝绳(1)，金属管(3)的内部设有两端带弯钩的金属回刺(9)，金属回刺(9)的中部通过销轴(8)固定在金属管(3)的管壁上， 在金属管C3)的内壁与金属回刺(9)下部之间连接有可收缩弹簧(7)，金属回刺(9)的弯折处通过套环(5)连接有套装在金属管(3)壁上的插销(6)，插销(6)的端部与伸进金属管 (3)的钢丝绳(1)相连。
专利摘要本实用新型涉及一种被保护煤层膨胀变形量测定装置，该装置设有两个筒状的金属管，金属管的侧面开口，金属管的上端固定连接有钢丝绳，金属管的内部设有两端带弯钩的金属回刺，金属回刺的中部通过销轴固定在金属管的管壁上，在金属管的内壁与金属回刺下部之间连接有可收缩弹簧，金属回刺的弯折处通过套环连接有套装在金属管壁上的插销，插销的端部与伸进金属管的钢丝绳相连。该装置不但在钻孔运送过程中可以任意运动，不受钻孔中障碍物的影响，还可以随钻孔孔径的变化始终牢牢扎入孔壁中，实现永久固定，给煤层开采中的膨胀变形量测定提供了很大的便利。
文档编号G01B5/30GK202329524SQ20112046225
公开日2012年7月11日 申请日期2011年11月14日 优先权日2011年11月14日
发明者刘震, 李增华, 杨永良, 赵楠 申请人:中国矿业大学