可回收的地應力測試裝置制造方法
【專利摘要】一種可回收的地應力測試裝置，包括管體、探頭、活動板，管體左端頂部設有缺口，管體底部固定有第一導向板，第一導向板兩端均伸出管體外，第一導向板的左端部固定有限位板，限位板上鉸接有連接桿，連接桿的另一端鉸接有所述活動板，所述活動板內壁自鉸接端向自由端逐漸變薄，所述活動板位于所述缺口處，所述第一導向板的右端部固定有管體輸送及回收裝置，所述探頭上帶有感受應力柱及探頭輸送裝置、探頭回收裝置，并且所述探頭能沿第一導向板輸送至管體內。本發明可回收的地應力測試裝置，其可重復使用，降低地應力測試成本。
【專利說明】可回收的地應力測試裝置【技術領域】
[0001]本發明涉及一種應力測試裝置，具體說涉及一種煤體、巖體內的地應力測試裝置。【背景技術】
[0002]地應力是指地下煤、巖層受到的應力，主要包括有上覆巖層自重引起的自重應力和由地質構造作用引起的構造應力。隨著煤炭開采活動的進行，破壞了原有的應力平衡，使得采動空間出現了應力的重新分布，因此，采掘空間周圍煤、巖體的應力也包括采動應力。地應力大小是煤礦開采、支護及頂板控制、煤與瓦斯突出等災害預防的基礎參數，測試及評估煤、巖體應力是礦壓觀測的主要內容，是解決受采動影響的巷道礦壓控制、開采程序設計、巷道位置合理選擇與維護、沖擊地壓和煤與瓦斯突出預測和防治、承壓水下煤體安全開采等重大技術問題的決策依據。現有的地應力測試裝置，因不可回收而只能一次性使用，造成地應力測試成本很高，并且現有的地應力測試裝置，如用膨脹膠測地應力的裝置，測試過程中容易發生膠水變硬，從而導致測試裝置和周圍巖體相互獨立，沒有應力傳遞點，造成測試失敗。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是提供一種可回收的地應力測試裝置，其可重復使用，降低地應力測試成本。
[0004]為了實現上述目的，本發明的技術解決方案為:一種可回收的地應力測試裝置，包括管體、探頭、活動板，管體左端頂部設有缺口，管體內側底部固定有第一導向板，第一導向板兩端均伸出管體外，第一導向板的左端部固定有限位板，限位板上鉸接有連接桿，連接桿的另一端與所述活動板相鉸接，所述活動板的厚度自鉸接端向自由端逐漸變薄，并且活動板自由端的厚度小于或等于管體頂部的壁厚、鉸接端的厚度大于管體頂部的壁厚，所述活動板位于所述缺口處，并且所述活動板支撐于所述缺口邊緣，所述第一導向板的右端部固定有管體輸送及回收裝置，所述探頭上帶有感受應力柱及探頭輸送裝置、探頭回收裝置，并且所述探頭能沿第一導向板輸送至管體內，當所述探頭位于所述管體內時，感受應力柱的高度略低于管體頂部內壁。
[0005]本發明可回收的地應力測試裝置，其中，所述管體的前、后側壁里側分別固定有第
二、第三導向板。
[0006]本發明可回收的地應力測試裝置，其中，所述第一導向板和管體內壁之間設有填充物。
[0007]本發明可回收的地應力測試裝置，其中，所述感受應力柱頂部為圓弧面，所述活動板內表面為與所述感受應力柱頂部的圓弧面相適應的圓弧面。
[0008]本發明可回收的地應力測試裝置，其中，所述探頭輸送裝置為固定于所述探頭端部的鋼筋及套在所述鋼筋外的推進管，所述探頭回收裝置為連接于所述探頭端部的鋼絲繩，所述推進管、鋼絲繩位于所述探頭的同一端。[0009]本發明可回收的地應力測試裝置，其中，所述管體輸送及回收裝置包括固定于所述第一導向板上的連接螺母及穿入所述連接螺母上的鋼筋。
[0010]采用上述方案后，由于本發明可回收的地應力測試裝置的第一導向板上固定有管體輸送及回收裝置，探頭上帶有輸送裝置、回收裝置，因此在測試完地應力后可回收并重復使用，降低地應力測試成本，并且在測試過程中，探頭上的感受應力柱始終抵靠在活動板上，避免測試裝置和周圍巖體相互獨立導致測試失敗，另外，本發明可回收的地應力測試裝置還可用于連續測試不斷變化的地應力。
[0011]另外，第一導向板和管體內壁之間設有填充物，可避免第一導向板受力變形，感受應力柱頂部為圓弧面，活動板內表面為圓弧面，使感受應力柱和活動板很好的貼合，靈敏、準確傳遞地應力，從而使測量結果更準確。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1是本發明可回收的地應力測試裝置探頭在管體外時的立體圖；
[0013]圖2是本發明可回收的地應力測試裝置探頭在管體內時的立體圖；
[0014]圖3是本發明可回收的地應力測試裝置中管體的立體圖。
【具體實施方式】
[0015]如圖1所示，本發明可回收的地應力測試裝置包括管體11、探頭13、活動板17，管體11左端頂部設有缺口 111，如圖3所示，管體11內側底部焊接有第一導向板16，第一導向板16和管體11內壁之間設有填充物21，填充物21為充實焊接于第一導向板16和管體11之間的鋼材，第一導向板16兩端均伸出管體11外，第一導向板16的左端部焊接有限位板161，限位板161垂直于第一導向板16，限位板161上鉸接有連接桿15，連接桿15的另一端與活動板17相鉸接，活動板17的厚度自鉸接端向自由端逐漸變薄，并且活動板17自由端的厚度小于或等于管體11頂部的壁厚、鉸接端的厚度大于管體11頂部的壁厚，活動板17位于缺口 111處，并且活動板17支撐于缺口 111邊緣，第一導向板16的右端部固定有管體輸送及回收裝置，探頭13上帶有感受應力柱132及探頭輸送裝置、探頭回收裝置，并且探頭13可沿第一導向板16輸送至管體11內，當探頭13位于管體11內時，感受應力柱132的高度略低于管體11頂部內壁，使探頭13可在第一導向板16上滑動，管體11的前、后側壁上還分別焊接有第二、第三導向板12、14，管體11采用鋼管，第一、二、三導向板16、12、14均為扁鐵，感受應力柱132頂部為圓弧面，活動板17內表面為與感受應力柱132頂部的圓弧面相適應的圓弧面。
[0016]探頭13上的探頭輸送裝置采用焊接于探頭13端部的鋼筋133及套在鋼筋外的推進管，探頭13上的探頭回收裝置為連接于探頭13端部的鋼絲繩135，推進管133、鋼絲繩135位于探頭13的同一端，第一導向板16上的管體輸送及回收裝置為焊接于第一導向板16上的連接螺母137及穿入連接螺母137上的鋼筋。
[0017]使用時，先在煤層或巖層內鉆測試孔，然后將探頭13放入管體11內，通過連接螺母137上的鋼筋將管體11送入測試孔的孔底，同時，通過推進管將探頭13也送入孔底，管體11和探頭13送入孔底時速度相同，然后再通過推進管推動探頭13，使探頭13沿第一、二、三導向板16、12、14滑動到達活動板17下方，感受應力柱132相對活動板17內壁滑動，使活動板17整體抬升如圖2所示，直到活動板17上表面與測試孔的頂板緊密接觸，當測試孔的頂板來壓后，探頭13所連接的傳感器即可測出測試孔頂板上的地應力，測試完成后，等地應力消失時，再通過連接螺母137上的鋼筋及探頭13上的鋼絲繩135將管體11及探頭13收回，推進管可采用一段或相互連接的多段，視測試孔的不同深度而定。
[0018]以上所述實施例僅僅是對本發明的優選實施方式進行描述，并非對本發明的范圍進行限定，在不脫離本發明設計精神的前提下，本領域普通工程技術人員對本發明的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本發明的權利要求書確定的保護范圍內。
【權利要求】
1.一種可回收的地應力測試裝置，其特征在于:包括管體(11)、探頭(13)、活動板(17),管體(11)左端頂部設有缺口(111),管體(11)內側底部固定有第一導向板(16),第一導向板(16)兩端均伸出管體(11)外，第一導向板(16)的左端部固定有限位板(161)，限位板(161)上鉸接有連接桿(15)，連接桿(15)的另一端與所述活動板(17)相鉸接，所述活動板(17)的厚度自鉸接端向自由端逐漸變薄，并且活動板(17)自由端的厚度小于或等于管體(11)頂部的壁厚、鉸接端的厚度大于管體(11)頂部的壁厚，所述活動板(17)位于所述缺口(111)處，并且所述活動板(17)支撐于所述缺口(111)邊緣，所述第一導向板(16)的右端部固定有管體輸送及回收裝置，所述探頭(13)上帶有感受應力柱(132)及探頭輸送裝置、探頭回收裝置，并且所述探頭(13)能沿第一導向板(16)輸送至管體(11)內，當所述探頭(13)位于所述管體(11)內時，感受應力柱(132)的高度略低于管體(11)頂部內壁。
2.如權利要求1所述的可回收的地應力測試裝置，其特征在于:所述管體(11)的前、后側壁里側分別固定有第二、第三導向板(12、14)。
3.如權利要求2所述的可回收的地應力測試裝置，其特征在于:所述第一導向板(16)和管體(11)內壁之間設有填充物(21)。
4.如權利要求3所述的可回收的地應力測試裝置，其特征在于:所述感受應力柱(132)頂部為圓弧面，所述活動板(17 )內表面為與所述感受應力柱(132 )頂部的圓弧面相適應的圓弧面。
5.如權利要求4所述的可回收的地應力測試裝置，其特征在于:所述探頭輸送裝置為固定于所述探頭(13)端部的鋼筋(133)及套在所述鋼筋外的推進管，所述探頭回收裝置為連接于所述探頭(13)端部的鋼絲繩(135)，所述推進管、鋼絲繩(135)位于所述探頭(13)的同一端。
6.如權利要求5所述的可回收的地應力測試裝置，其特征在于:所述管體輸送及回收裝置包括固定于所述第一導向板(16)上的連接螺母(137)及穿入所述連接螺母(137)上的鋼筋。
7.如權利要求6所述的可回收的地應力測試裝置，其特征在于:所述限位板(161)與第一導向板(16)相垂直。
【文檔編號】G01L5/00GK103776575SQ201410038758
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年1月26日 優先權日:2014年1月26日
【發明者】李堯斌, 戚良好, 陳捷 申請人:安徽理工大學
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