本發(fā)明涉及礦用設備技術領域，特別是涉及一種礦用多功能頂板位移測量儀。

背景技術：

在煤礦井下開采的過程中往往需要對礦井的礦山壓力控制進行研究，現(xiàn)有技術主要采用機械式測桿對觀測巷道內(nèi)的頂、底板移近量和巷道左、右兩幫的移近量進行觀測，采用機械式頂板動態(tài)儀對工作面開采時后方堅硬頂板的動態(tài)下沉量進行觀測。

機械式測桿的結構是一個帶有毫米刻度的滑桿安裝在底部帶有彈簧的固定桿之中，使用時將其底端安裝在待測的巷道或采空區(qū)的底板上，上端頂在巷道頂板或采空區(qū)的頂板上，從滑桿刻度上讀出讀數(shù)，加上固定桿的長度，即為巷道頂?shù)装逯g的高度或采空區(qū)頂?shù)装逯g的高度。巷道或采空區(qū)頂板下沉時，迫使滑桿向固定桿內(nèi)下移，其下移的刻度數(shù)即為頂板下沉量。其滑桿刻度的最小讀數(shù)是毫米級，讀數(shù)誤差值大約是1毫米左右，當用來觀測小于1毫米的頂板下沉量時，顯得無能為力。固該儀器只能用來測量巷道或采空區(qū)的頂?shù)装寰嚯x，不便用來測量頂板小于1毫米下沉時的動態(tài)變化。

機械式頂板動態(tài)儀是一種比較精密的儀器，其測量精度可達百分之一毫米。主要結構是一個固定桿加上一個動滑桿，動滑桿下部連動一個利用齒輪傳動機構制成的量程放大表（百分表）。該儀器只能用來觀測頂板小于1毫米的動態(tài)變化，不便用來測量頂?shù)装宓母叨?，其主要缺點是結構復雜、易損壞、且維修不便。其致命的缺點是不能在有淋水或潮濕的環(huán)境中使用，且工作時不能承受放炮的震動。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了提供一種礦用多功能頂板位移測量儀，結構簡單、造價低廉、易于操作，且能夠在礦井有淋水及放炮震動環(huán)境下對巷道頂?shù)装逯g的位移量和采空區(qū)頂?shù)装逯g的位移量進行監(jiān)測，測量精度高。

本發(fā)明為解決上述問題所采取的技術方案是，提供了一種礦用多功能頂板位移測量儀，包括上下通透且豎直設置的圓柱形固定桿，所述固定桿的下端螺紋連接有底座，底座上固定連接有定位柱，定位柱上套設有豎直設置的定位彈簧；所述固定桿內(nèi)套設有豎直設置的運動桿，所述運動桿的中部固定連接有限位卡環(huán)，固定桿的上端設有與限位卡環(huán)配合使用的環(huán)形凸臺，限位卡環(huán)以上的運動桿外壁上設有運動桿刻度尺；所述運動桿下端的外壁上套裝有O形密封圈，由O形密封圈、運動桿、固定桿、底座圍成的空間形成工作內(nèi)腔，工作內(nèi)腔內(nèi)裝有觀測液體；所述固體桿的外壁上固定連接有豎直設置的液位計，液位計的上端設置有通氣孔；固定桿的下端桿體上設有貫穿孔，所述工作內(nèi)腔通過貫穿孔與液位計的下端相連通；所述運動桿的上端為敞口設置的空腔圓柱體，運動桿的下端與定位彈簧相接觸；所述運動桿內(nèi)套設有活動桿，活動桿的外壁一側設有活動桿刻度尺，活動桿的外壁另一側設有豎直的凹槽，所述運動桿的上端設有定位旋鈕；所述定位旋鈕穿過運動桿且定位旋鈕的一端伸入到凹槽內(nèi)。

所述工作內(nèi)腔的橫截面積為液位計的橫截面積的20～50倍。

所述活動桿的上端為圓錐形。

所述觀測液體為帶顏色的純凈水或不粘性輕質(zhì)油或水銀。

所述底座與定位柱一體鑄造連接。

所述運動桿刻度尺的精度、活動桿刻度尺的精度均為毫米。

本發(fā)明的有益效果：該裝置結構簡單、造價低廉、易于操作，且能夠在礦井潮濕環(huán)境下對巷道頂?shù)装逯g的位移量和采空區(qū)頂?shù)装逯g的位移量進行監(jiān)測，當巷道頂?shù)装逯g的位移量和采空區(qū)頂?shù)装逯g的位移量變化1毫米時，可以通過液位計的讀數(shù)清楚的讀出其讀數(shù)，然后根據(jù)其橫截面積的倍數(shù)進行折算，測量精度高；同時該裝置可在淋水、潮濕、放炮沖擊波影響的極端環(huán)境下使用，提高了煤礦頂?shù)装逦灰茰y量儀器的性價比和實用性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結構示意圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術方案和有益效果更加清楚，下面結合附圖對本發(fā)明實施方式作進一步詳細描述。

如圖1所示，本發(fā)明提供了一種礦用多功能頂板位移測量儀，包括上下通透且豎直設置的圓柱形固定桿1，固定桿1為定長設計，所述固定桿1的下端螺紋連接有底座2，底座2上固定連接有定位柱3，底座2與定位柱3一體鑄造連接。定位柱3上套設有豎直設置的定位彈簧4；所述固定桿1內(nèi)套設有豎直設置的運動桿5，所述運動桿5的中部固定連接有限位卡環(huán)6，固定桿1的上端設有與限位卡環(huán)6配合使用的環(huán)形凸臺7，限位卡環(huán)6以上的運動桿5外壁上設有運動桿刻度尺8，運動桿刻度尺8的精度為1毫米，且運動桿刻度尺8的刻度從上往下標注刻度。所述運動桿5下端的外壁上套裝有O形密封圈9，由O形密封圈9、運動桿5、固定桿1、底座2圍成的空間形成工作內(nèi)腔10，工作內(nèi)腔10內(nèi)裝有觀測液體11，觀測液體11通常采用帶顏色的純凈水或不粘性輕質(zhì)油或水銀。

所述固體桿1的外壁上固定連接有豎直設置的液位計12，其上端設置有通氣孔18。固定桿1的下端桿體上設有貫穿孔13，所述工作內(nèi)腔10通過貫穿孔13與液位計12的下端相連通。所述運動桿5的上端為敞口設置的空腔圓柱體，運動桿5的下端與定位彈簧4相接觸，所述運動桿5內(nèi)套設有活動桿14，所述活動桿14的上端為圓錐形?；顒訔U14的外壁一側設有活動桿刻度尺15，活動桿刻度尺15的精度為毫米，且活動桿刻度尺15的刻度從上往下標注刻度。活動桿14的外壁另一側設有豎直的凹槽16，所述運動桿5的上端設有定位旋鈕17，所述定位旋鈕17穿過運動桿5且定位旋鈕17的一端伸入到凹槽16內(nèi)。

所述工作內(nèi)腔10的橫截面積為液位計12的橫截面積的20～50倍。當巷道頂?shù)装逯g的位移量和采空區(qū)頂?shù)装逯g的位移量變化小于1毫米時，可以通過液位計12清楚的讀出其讀數(shù)，然后根據(jù)其橫截面積的倍數(shù)進行折算，測量精度高能夠達到1/20～1/50。

本發(fā)明作為頂板動態(tài)儀使用時，將該裝置垂直放置在待測巷道的底板上，將活動桿14從運動桿5中抽出至活動桿14的上端端部觸碰到巷道頂板，然后旋緊定位旋鈕17，將活動桿14與運動桿5固定在一起。當巷道的頂板下沉時，活動桿14和運動桿5向下移動，壓縮定位彈簧4，工作內(nèi)腔10內(nèi)的觀測液體11通過貫穿孔13進入液位計12內(nèi)，觀測液位計12的讀數(shù)，并根據(jù)工作內(nèi)腔10的橫截面積和液位計12的橫截面積比進行折算，計算出巷道頂板的下沉量，而后根據(jù)運動桿刻度尺8和活動桿刻度尺15的讀數(shù)也可以計算出巷道的高度。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權利要求書及等同物界定。