一种厚松散层开采岩层移动及地表沉陷检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于地表沉陷检测技术领域，具体的说是一种厚松散层开采岩层移动及地表沉陷检测装置；包括沉陷检测单元和检测观察单元；按照煤矿测量设计手册布置沉陷检测单元；锥形桩芯的底端部穿过密封套环位于空心固定桩的底端，且锥形桩芯的顶端连接有橡胶浮漂；滑动腔的侧壁上开设有导水腔，且导水腔位于橡胶浮漂和密封套环之间；透明挡板将玻璃检测水箱均匀分割成多个储水腔，且多个储水腔的底端通过导水管分别与设置的多个空心固定桩上开设的导水腔连通；通过沉陷检测单元和检测观察单元的设置，能够实时准确的检测出煤矿开采区域内岩石层是否有塌陷或移动的现象，便于检测人员能够有针对性的对煤矿区域的岩石层进行安全防护。

A Detection Device for Rock Movement and Surface Subsidence in Thick Loose Seam Mining

【技术实现步骤摘要】
一种厚松散层开采岩层移动及地表沉陷检测装置
本专利技术属于地表沉陷检测
，具体的说是一种厚松散层开采岩层移动及地表沉陷检测装置。
技术介绍
煤矿采空区地表沉陷严重破坏了矿区环境，采空区地表沉陷的监测和控制已成为矿区环境治理的重要措施，对地表沉降规律的实时监测是采空区地表沉降控制和环境评价的重要手段。矿山地表沉陷监测是保障地面井架，绞车房和其他建筑物、构筑物等设施安全的重要措施,而矿山地表沉陷长期处于动态开挖扰动过程,如何做好长期、有效、准确的开展地表监测,是矿山企业急需解决的一项难题。目前进行地表沉陷监测的方法很多,如大地观测、仪表观测、近景摄影测量等，按设备安装采集方式可以分为两类接触式测量方法和非接触式测量方法。在接触式测量方法中，通过埋设点，进行地表定点定期监测，为现今通用的监测手段，传统的埋设方法为用混凝土桩埋设，而这种传统的混凝土埋设式的检测方法，难以准确检测出当煤矿在开采时，岩石层区域的移动或下陷的情况，进而难以有效的采矿后岩石层进行支撑，进而导致地表层出现塌陷沉降的现象。
技术实现思路
为了弥补现有技术的不足，本专利技术提出的一种厚松散层开采岩层移动及地表沉陷检测装置，本专利技术主要用于解决传统的混凝土埋设式的检测方法，难以准确检测出当煤矿在开采时，岩石层区域的移动或下陷的情况，进而难以有效的采矿后岩石层进行支撑，进而导致地表层出现塌陷沉降的现象。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：本专利技术所述的一种厚松散层开采岩层移动及地表沉陷检测装置，包括沉陷检测单元和检测观察单元；按照煤矿测量设计手册布置所述沉陷检测单元，且通过导水管将沉陷检测单元与检测观察单元相互连接；其中：所沉陷检测单元包括空心固定桩、锥形桩芯、密封套环、橡胶浮漂和观察桩芯；所述空心固定桩内开设有滑动腔，且滑动腔的底端设置有密封套环；所述锥形桩芯的底端部穿过密封套环位于空心固定桩的底端，且锥形桩芯的顶端连接有橡胶浮漂；所述橡胶浮漂与滑动腔的内腔壁紧密接触；所述滑动腔的侧壁上开设有导水腔，且导水腔位于橡胶浮漂和密封套环之间；所述观察桩芯的底端通过密封圈与橡胶浮漂的上表面连接，且观察桩芯的顶端位于空心固定桩的外部；所述检测观察单元包括玻璃检测水箱、透明挡水板和标号浮漂；所述玻璃检测水箱设置在未开采煤矿的区域；所述透明挡板将玻璃检测水箱均匀分割成多个储水腔，且多个储水腔内设置有标号浮漂；且多个储水腔的底端通过导水管分别与设置的多个空心固定桩上开设的导水腔连通；工作时，空心固定桩通过分段拼接式设置，将空心固定桩通过铁锤或静压力的方式均匀布置到煤矿区上层的土壤层内进行固定，同时将空心固定桩内设置的锥形桩芯的底端插入到岩石层内，当沉陷检测单元在煤矿区域内设置完成后，进而对设置的空心固定桩进行标号记录，通过导水管的一端与导水腔连通，导水管铺设在土壤层内，导水管的另一端与储水腔连通，将储水腔内放置标号浮漂，同时对相互连通的储水腔与空心固定桩进行标记相同的标号，对每个储水腔内进行注入水溶液，水溶液通过导水管进入到滑动腔内，当滑动腔内的水溶液与橡胶浮漂接触后，进而控制多个储水腔内标号浮漂位于同一水平面；随着煤矿区域不断的进行采煤作业；当采煤区域的地表上的岩石层出现局部移动或塌陷时，会使插接在岩石层内的相对应标号的锥形桩芯在自身重力作用下发生下坠现象，进而带动橡胶浮漂向下移动，随着橡胶浮漂不断的向下移动，进而会挤压滑动腔内的水溶液，使滑动空腔内的水溶液通过导水腔进入到导水管内，随着橡胶浮漂的不断向下移动，水溶液通过导水管接入到相应的储水腔内，进而使储水腔内的水溶液的水位上升，进而使相对应标号的标号浮漂高于其他储水腔内的高度，进而使检测人员能够根据玻璃检测水箱内对应设置的标号浮漂的水平面位置，进而能够判断出煤矿区域中对应标号的检测观察单元区域的岩石层出现塌陷的现象，进而检测观察人员将设定巡视周期，进而根据巡视周期观察玻璃检测水箱内标号浮漂的位置，进而能够实时准确的检测出煤矿开采区域内岩石层是否有塌陷或移动的现象，便于检测人员能够有针对性的对煤矿区域的岩石层进行安全防护。优选的，所述导水腔的端部通过铰接柱铰接有密封板，且密封板的底端内侧设置有橡胶支撑柱；所述导水腔的底端设置有卡合槽，且橡胶支撑柱位于卡合槽内；工作时，当橡胶浮漂在锥形桩芯的重力下运动到滑动腔的底端时，会挤压铰接在导水腔端部的密封板，进而使密封板与导水腔的端部产生紧密贴合，有效防止当橡胶浮漂滑动到滑动腔的底端时，因导水腔与橡胶浮漂之间的产生的缝隙导致导水管内的水溶液产生回流现象，进而影响检测人员对储水腔内的水位进行准确的测量观察；同时设置的橡胶支撑柱，当橡胶浮漂未滑动到底端时，橡胶支撑柱可以对密封板进行支撑作用，防止密封板在水压的作用下发生闭合现象。优选的，所述卡合槽设置为贯穿通槽，且卡合槽的端部设置有弹性密封板；所述卡合槽内设置有压缩弹簧，且压缩弹簧内插接有橡胶支撑柱；所述橡胶支撑柱内部设置为空腔结构，且位于卡合槽内的橡胶支撑柱上设置有弹性凸起刺，且弹性凸起刺与压缩弹簧紧密贴合；工作时，随着密封板不断的闭合，进而会推动橡胶支撑柱贯穿通槽内滑动，随着橡胶支撑柱不断的在压缩弹簧内滑动，进而使压缩弹簧挤压弹性凸起刺，因橡胶支撑柱内部设置为空腔结构，进而使橡胶支撑柱内的气体在挤压力的作用下向橡胶支撑柱的端部移动，使橡胶支撑柱的端部产生膨胀，膨胀后的橡胶支撑柱与弹性凸起刺会紧贴导水管的底端面，进而使橡胶支撑柱与弹性凸起刺对导水管起到支撑防护作用，防止岩石层移动或塌陷时，使土壤层内设置的导水管产生弯曲现象，进而使储水腔的内的水溶液产生下降现象，进而影响检测人员的对塌陷或移动区域的准确测量检测。优选的，所述观察桩芯的底端通过转动套与密封圈转动连接；所述空心固定桩的顶端内部设置有密封块，且密封块与观察桩芯通过滚珠丝杆副连接；所述观察桩芯的顶端设置有柔性弧板，且柔性弧板的外表面设置有反光膜；工作时，当橡胶浮漂向下滑动时，会使观察桩芯在空心固定桩内既可以向下滑动，又可以产生转动，当观察桩芯产生转动时，会带动柔性弧板转动，进而使反光膜产生转动，进而便于检测人员对标记的空心固定桩进行寻找观察；同时设置的柔性弧形板和密封圈，防止当煤矿区域出现雨水时，导致雨水进入到空心固定桩内，进而影响滑动腔内的水溶液的准确值，进而对空心固定腔起到密封的作用。优选的，所述观察桩芯上缠绕有橡胶软杆，且橡胶软杆内部设置为导水空腔；所述空心桩芯的侧端面均匀开设有插接腔，且插接腔内插接有橡胶软杆；所述导水空腔的端部设置有金属凸块，且导水空腔外壁上开设有吸水孔，且导水空腔内填充有吸水膨胀土；工作时，当观察桩芯转动时，会使缠绕在观察桩芯上的橡胶软杆通过插接腔伸入到土壤层内，橡胶软杆端部设置的金属凸块便于橡胶软杆插入到土壤层内，随着橡胶软杆不断的插入，会使橡胶软杆上开设的吸水孔内土壤层的水分进行吸收，吸入到导水空腔内的水分会使吸水膨胀土产生膨胀，进而增大橡胶软杆在土壤层内插接的刚度和强度，防止锥形桩芯下降时，导致空心固定桩因安装不牢固导致倾斜或下陷的现象，进而影响空心桩体的稳定设置。优选的，所述柔性弧板上均匀开设有积水孔，且积水孔的底端开设有积水腔，且积水腔通过导水槽与导水空腔连通；当采矿区域遇到雨水天气时，柔性弧板上设置的积水孔可以将雨本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种厚松散层开采岩层移动及地表沉陷检测装置，其特征在于：包括沉陷检测单元(1)和检测观察单元(2)；按照煤矿测量设计手册布置所述沉陷检测单元(1)，且通过导水管(3)将沉陷检测单元(1)与检测观察单元(2)相互连接；其中：所沉陷检测单元(1)包括空心固定桩(11)、锥形桩芯(12)、密封套环(13)、橡胶浮漂(14)和观察桩芯(15)；所述空心固定桩(11)内开设有滑动腔(111)，且滑动腔(111)的底端设置有密封套环(13)；所述锥形桩芯(12)的底端部穿过密封套环(13)位于空心固定桩(11)的底端，且锥形桩芯(12)的顶端连接有橡胶浮漂(14)；所述橡胶浮漂(14)与滑动腔(111)的内腔壁紧密接触；所述滑动腔(111)的侧壁上开设有导水腔(112)，且导水腔(112)位于橡胶浮漂(14)和密封套环(13)之间；所述观察桩芯(15)的底端通过密封圈与橡胶浮漂(14)的上表面连接，且观察桩芯(15)的顶端位于空心固定桩(11)的外部；所述检测观察单元(2)包括玻璃检测水箱(21)、透明挡水板(22)和标号浮漂(23)；所述玻璃检测水箱(21)设置在未开采煤矿的区域；所述透明挡板将玻璃检测水箱(21)均匀分割成多个储水腔(211)，且多个储水腔(211)内设置有标号浮漂(23)；且多个储水腔(211)的底端通过导水管(3)分别与设置的多个空心固定桩(11)上开设的导水腔(112)连通。...

【技术特征摘要】
1.一种厚松散层开采岩层移动及地表沉陷检测装置，其特征在于：包括沉陷检测单元(1)和检测观察单元(2)；按照煤矿测量设计手册布置所述沉陷检测单元(1)，且通过导水管(3)将沉陷检测单元(1)与检测观察单元(2)相互连接；其中：所沉陷检测单元(1)包括空心固定桩(11)、锥形桩芯(12)、密封套环(13)、橡胶浮漂(14)和观察桩芯(15)；所述空心固定桩(11)内开设有滑动腔(111)，且滑动腔(111)的底端设置有密封套环(13)；所述锥形桩芯(12)的底端部穿过密封套环(13)位于空心固定桩(11)的底端，且锥形桩芯(12)的顶端连接有橡胶浮漂(14)；所述橡胶浮漂(14)与滑动腔(111)的内腔壁紧密接触；所述滑动腔(111)的侧壁上开设有导水腔(112)，且导水腔(112)位于橡胶浮漂(14)和密封套环(13)之间；所述观察桩芯(15)的底端通过密封圈与橡胶浮漂(14)的上表面连接，且观察桩芯(15)的顶端位于空心固定桩(11)的外部；所述检测观察单元(2)包括玻璃检测水箱(21)、透明挡水板(22)和标号浮漂(23)；所述玻璃检测水箱(21)设置在未开采煤矿的区域；所述透明挡板将玻璃检测水箱(21)均匀分割成多个储水腔(211)，且多个储水腔(211)内设置有标号浮漂(23)；且多个储水腔(211)的底端通过导水管(3)分别与设置的多个空心固定桩(11)上开设的导水腔(112)连通。2.根据权利要求1所述的一种厚松散层开采岩层移动及地表沉陷检测装置，其特征在于：所述导水腔(112)的端部通过铰接柱铰接有密封板(4)，且密封板(4)的底端内侧设置有橡胶支撑柱(5)；所述导水腔(112)的...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱宇豪，张家俊，丁赛赛，
申请(专利权)人：淮南巧天机械设备技术有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34