1.本实用新型涉及矿山安全开采技术领域，尤其涉及一种具有加固装置的地压监测设备。
背景技术：2.地压是泛指在岩体中存在的力，它既包含原岩对围岩的作用力，围岩间的相互作用力，又包含围岩对支护体的作用力。原岩应力原本处于动态平衡中，随着人类活动影响导致地应力平衡被打破，从而发生岩石或围岩支护体发生变形、移动和破坏等现象，这一现象被称为地压活动。当地压活动对人类、生产设施和环境产生破坏影响时地压活动就变成了地压灾害。矿山地压活动往往以顶板垮塌、矿柱失稳、地表沉陷、围岩片帮、甚至是岩爆等形式出现。矿山地压活动的本质是由于岩石原有的应力平衡状态被打破，使得岩石出现破裂或节理断层出现滑动，进行能量释放；而能量释放的形式往往以岩石振动的形式向四周传播。地压监测设备的原理就是通过在岩石破裂区周围布置感应振动信号的检波器，检测岩石弹性波到时和能量等相关地震学参数，通过定位算法计算出岩石破裂源的发生位置、发生时刻、震级等参数，然后对矿区发生或者即将发生地压活动的区域采用安全补救措施，保证矿山的安全施工。
3.近年来，随着对矿山的开发力度越来越大，在许多矿山底部形成了大面积的采空区，采空区直接影响着矿山作业的安全，所以对采矿区底部进行地压监测是矿区安全作业必不可少的措施。地压监测设备的安装是矿山安全监测的发展趋势，地压监测设备的微震监测可与矿山其它信息化系统进行大数据联合分析，从而将地压监测问题与整个矿山生产进行一个统筹系统性分析，最终能够实现生产的本质安全，减少矿山地压灾害的发生。
4.目前，地压监测设备的安装一般采用黄油或锚固剂等粘性材料使设备的前端能够贴合炮孔的孔底岩壁，并采用水泥堵住孔口，减小周边环境对传感器的影响，达到监测地压活动的目的。但是此种安装形式对于水平或者缓倾斜安装角度较为适用，当安装孔角度偏大时，传感器受自重及周边生产活动影响，前端易与岩壁脱落，从而导致无法监测到地压活动数据，达不到监测效果。
5.有鉴于此，有必要设计一种改进的具有加固装置的地压监测设备，以解决上述问题。
技术实现要素：6.本实用新型的目的在于提供一种具有加固装置的地压监测设备，包括地压监测传感器和加固装置，加固装置与地压监测传感器连接信号线的一端相抵接，在地压监测传感器安装于炮孔中时，对其起到限位和固定的作用。该设备可增加地压监测传感器的牢固力，使其始终与岩壁耦合，持续接收周边岩石地压活动数据，达到最大的地压监测效果；且该设备结构简单、应用便捷、制造成本低，具有良好的应用前景。
7.为实现上述实用新型目的，本实用新型提供了一种具有加固装置的地压监测设
备，包括地压监测传感器和加固装置，所述加固装置与所述地压监测传感器连接信号线的一端相抵接；所述加固装置包括空心管和设置于所述空心管内部的支撑杆，所述支撑杆远离所述地压监测传感器的一端设置垂直于所述支撑杆的托盘；所述托盘紧贴于所述空心管的外端部，用于增加所述加固装置的支撑面积。
8.作为本实用新型的进一步改进，所述托盘设置镂空结构，既保护所述地压监测设备，又供所述信号线通过。
9.作为本实用新型的进一步改进，所述空心管与所述地压监测传感器相抵接的底部设置槽孔，所述支撑杆与所述地压监测传感器紧靠的端部设置夹持机构；所述夹持机构穿过所述空心管的槽孔，夹持所述地压监测传感器，对其进行限位。
10.作为本实用新型的进一步改进，所述地压监测传感器的信号线设于所述空心管中，并穿过所述托盘，从安装所述地压监测设备的炮孔中穿出。
11.作为本实用新型的进一步改进，所述夹持机构与所述支撑杆转动连接，可调节所述夹持机构的旋转角度，使其配合穿过所述空心管的槽孔。
12.作为本实用新型的进一步改进，所述夹持机构设置与所述支撑杆旋转连接的连接头、与所述连接头垂直连接的连接杆以及所述连接杆两端垂直设置的夹臂，所述夹臂夹持所述地压监测传感器。
13.作为本实用新型的进一步改进，所述支撑杆的直径为2～4mm；所述托盘的直径为35～40mm；所述空心管的外直径为18～23mm，内直径为16～22mm。
14.作为本实用新型的进一步改进，所述空心管和所述支撑杆的长度根据安装所述地压监测设备的炮孔深度调整，使安装后所述空心管和所述支撑杆顶部的托盘到孔口的距离为8～10cm。
15.作为本实用新型的进一步改进，所述空心管为pvc管，所述支撑杆为矿井下的废弃钢筋或钢丝。
16.作为本实用新型的进一步改进，所述加固装置推动所述地压监测传感器至炮孔的孔底后，孔口设置堵塞物，表面设置水泥砂浆层，使所述具有加固装置的地压监测设备牢固安装于所述炮孔内。
17.本实用新型的有益效果是：
18.1、本实用新型的一种具有加固装置的地压监测设备，包括地压监测传感器和加固装置，加固装置与地压监测传感器连接信号线的一端相抵接；加固装置包括空心管和设置于空心管内部的支撑杆，支撑杆远离地压监测传感器的一端设置垂直于支撑杆的托盘；托盘为镂空结构，紧贴空心管的外端部，用于增加加固装置的支撑面积。本实用新型在应用时，托盘设置于炮孔的孔口位置，增加加固装置与堵塞物和水泥砂浆层的支撑面积，托盘受到的阻力传递给pvc管后，能够更好的固定传感器，增加地压监测传感器的牢固力，使其始终与岩壁耦合，持续接收周边岩石地压活动数据，达到最大的地压监测效果。
19.2、本实用新型的具有加固装置的地压监测设备，其支撑杆与地压监测传感器紧靠的端部设置夹持机构；夹持机构穿过空心管的槽孔，夹持地压监测传感器，对其进行限位。夹持机构的设置，不仅可以辅助空心管加固地压监测传感器，避免其工作时出现从岩壁脱落的问题，还可以对地压监测传感器进行夹持限位，减少其工作时的移位，保证传感器的稳定性，实现传感器对地压活动信号的及时监测和传输。
20.3、该设备克服了现有地压监测传感器仅用黄油或者锚固剂等粘性材料将前端粘附在岩壁，容易在生产中脱落的缺陷；实现了地压监测传感器的固定安装，减少其工作时的移位，实现最大效果的检测地压活动情况；且该设备结构简单、应用便捷、制造成本低，具有良好的应用前景。
附图说明
21.图1为本实用新型具有加固装置的地压监测设备的结构示意图。
22.图2为本实用新型具有加固装置的地压监测设备的剖视图。
23.图3为图2中本实用新型具有加固装置的地压监测设备剖视图的局部放大图。
24.附图标记
25.1-地压监测传感器；11-信号线；2-加固装置；21-空心管；22-支撑杆； 23-托盘；24-夹持机构；241-连接头；242-连接杆；243-夹臂；25-槽孔。
具体实施方式
26.为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述。
27.在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本实用新型，在附图中仅仅示出了与本实用新型的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本实用新型关系不大的其他细节。
28.另外，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
29.请参阅图1-3所示，一种具有加固装置的地压监测设备，包括地压监测传感器1和加固装置2，加固装置2与地压监测传感器1连接信号线11的一端相抵接；加固装置2包括空心管21和设置于空心管21内部的支撑杆22，支撑杆22远离地压监测传感器1的一端设置垂直于支撑杆22的托盘23；托盘23紧贴于空心管21的外端部，用于增加加固装置2的支撑面积。在应用时，加固装置2推动地压监测传感器1至炮孔的孔底后，孔口设置堵塞物，表面设置水泥砂浆层；堵塞物和水泥砂浆层对托盘23的阻力，通过空心管 21和支撑杆22传输至地压监测传感器1，能够更好的固定传感器，增加地压监测传感器1的牢固力，使其始终与岩壁耦合，持续接收周边岩石地压活动数据，达到最大的地压监测效果。
30.具体地，托盘23设置镂空结构，既保护炮孔中的地压监测设备的正常使用，避免堵塞物或水泥浆进入炮孔，增加地压监测设备的负重；镂空结构的设置又可供信号线11通过，实现信号的正常传输。空心管21与地压监测传感器1相抵接的底部设置槽孔25，支撑杆22与地压监测传感器1紧靠的端部设置夹持机构24；夹持机构24穿过空心管21的槽孔25，夹持地压监测传感器1，对其进行限位。夹持机构24与支撑杆22转动连接，可调节夹持机构24的旋转角度，使其配合穿过空心管21的槽孔25。夹持机构24设置与支撑杆22旋转连接的连接头241、与连接头241垂直连接的连接杆242以及连接杆242两端垂直设置的夹臂243，夹臂243夹持地压监测传感器1。如此设置，夹持机构的设置，不仅可以辅助空心管加固地压监测传
感器，避免其工作时出现从岩壁脱落的问题，还可以对地压监测传感器进行夹持限位，减少其工作时的移位，保证传感器的稳定性，实现传感器对地压活动信号的及时监测和传输。
31.在一个具体的实施例中，托盘23的镂空结构包括多种，可以为规则的方形、圆形、或多边形网状结构，也可以为不规则形状的镂空结构，既起到保护地压监测设备的作用，又供地压监测传感器1的信号线11通过。空心管 21底部的槽孔25的数量及位置可根据夹持机构24的连接杆242的数量和位置决定。在本实用新型的图3中，夹持机构24的连接杆242为水平单杆结构，因此沿空心管21水平面的直径对称设置两个槽孔25。本实用新型的设备在应用时，先将夹持机构24对地压监测传感器1夹持后，使用连接头241将其与支撑杆22相接；然后将空心管21的槽孔25对齐夹持机构24的连接杆242 放置，最后将镂空结构的托盘23安装于支撑杆22的顶部，与空心管21的端部紧贴，形成具有加固装置的地压监测设备。
32.特别地，地压监测传感器1的信号线11设于空心管21中，并穿过托盘 23，从安装地压监测设备的炮孔中穿出。地压监测传感器1的信号线11放置在空心管21内，能够更好的保护信号11，不会因为不可预计的地压活动造成损坏，延长该地压监测设备的使用寿命。
33.空心管21和支撑杆22的长度根据安装地压监测设备的炮孔深度调整，使安装后的空心管21和支撑杆22顶部的托盘23到孔口的距离为8～10cm；一般来说，安装本实用新型的炮孔的孔径范围为42～50mm，施工的炮孔长度为3～5m。支撑杆22的直径为2～4mm；托盘23的直径为35～40mm；空心管 21的外直径为18～23mm，内直径为16～22mm。
34.在一个具体的实施例中，当支撑杆22底部不设置夹持机构24时，支撑杆22与地压监测传感器1相抵接的端部设置垫板，用于增加支撑杆22与地压监测传感器1的接触面积，避免压力过大对传感器造成破坏，影响传感器的使用；且垫板以连接头241与支撑杆22固定连接。
35.在一个具体的实施例中，空心管21为pvc管，支撑杆22为矿井下的废弃钢丝或钢丝，具有取材方便，节约成本的优点。
36.在一个具体的实施例中，安装地压监测传感器1的炮孔的孔口的堵塞物可以采用废弃蛇皮袋等材料，在孔口采用水泥砂浆粘附住后，可在孔口位置进行标注，告知施工及管理人员此处已安装在线地压监测设备，防止人员及设备经过时由于不知情而造成设备的损坏。
37.在一个具体的实施例中，为了增加地压监测传感器1的牢固性，可在地压监测传感器1的前端涂抹黄油或者锚固剂等粘性材料，使其更好的粘附在岩壁上。
38.本实用新型的工作原理：
39.具有加固装置的地压监测设备，在应用时，加固装置2的夹持机构24 夹持地压监测传感器1，由空心管21和支撑杆22将其推入炮孔内，直至无法前进，则地压监测传感器1前端由锚固剂粘附在岩壁上；同时信号线11 设于空心管21中，并穿过托盘23的镂空结构，从安装地压监测设备的炮孔中穿出；托盘位于孔口距离10cm的位置，并用废弃蛇皮袋等堵塞物堵住，表面设置水泥砂浆层；完成地压监测设备的安装。本实用新型的具有加固装置的地压监测设备，通过加固装置2更好的固定传感器1，增加地压监测传感器1的牢固力，使其始终与岩壁耦合，持续接收周边岩石地压活动数据，达到最大的地压监测效果；且该设备结构简单、应用便捷、制造成本低，具有良好的应用前景和实用价值。
40.以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对
本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围。
技术特征：1.一种具有加固装置的地压监测设备，其特征在于，包括地压监测传感器(1)和加固装置(2)，所述加固装置(2)与所述地压监测传感器(1)连接信号线(11)的一端相抵接；所述加固装置(2)包括空心管(21)和设置于所述空心管(21)内部的支撑杆(22)，所述支撑杆(22)远离所述地压监测传感器(1)的一端设置垂直于所述支撑杆(22)的托盘(23)；所述托盘(23)紧贴于所述空心管(21)的外端部，用于增加所述加固装置(2)的支撑面积。2.根据权利要求1所述的具有加固装置的地压监测设备，其特征在于，所述托盘(23)设置镂空结构，既保护所述地压监测设备，又供所述信号线(11)通过。3.根据权利要求1所述的具有加固装置的地压监测设备，其特征在于，所述空心管(21)与所述地压监测传感器(1)相抵接的底部设置槽孔(25)，所述支撑杆(22)与所述地压监测传感器(1)紧靠的端部设置夹持机构(24)；所述夹持机构(24)穿过所述空心管(21)的槽孔(25)，夹持所述地压监测传感器(1)，对其进行限位。4.根据权利要求1所述的具有加固装置的地压监测设备，其特征在于，所述地压监测传感器(1)的信号线(11)设于所述空心管(21)中，并穿过所述托盘(23)，从安装所述地压监测设备的炮孔中穿出。5.根据权利要求3所述的具有加固装置的地压监测设备，其特征在于，所述夹持机构(24)与所述支撑杆(22)转动连接，可调节所述夹持机构(24)的旋转角度，使其配合穿过所述空心管(21)的槽孔(25)。6.根据权利要求5所述的具有加固装置的地压监测设备，其特征在于，所述夹持机构(24)设置与所述支撑杆(22)旋转连接的连接头(241)、与所述连接头(241)垂直连接的连接杆(242)以及所述连接杆(242)两端垂直设置的夹臂(243)，所述夹臂(243)夹持所述地压监测传感器(1)。7.根据权利要求1所述的具有加固装置的地压监测设备，其特征在于，所述支撑杆(22)的直径为2～4mm；所述托盘(23)的直径为35～40mm；所述空心管(21)的外直径为18～23mm，内直径为16～22mm。8.根据权利要求1所述的具有加固装置的地压监测设备，其特征在于，所述空心管(21)和所述支撑杆(22)的长度根据安装所述地压监测设备的炮孔深度调整，使安装后所述空心管(21)和所述支撑杆(22)顶部的托盘(23)到孔口的距离为8～10cm。9.根据权利要求1～8任一项所述的具有加固装置的地压监测设备，其特征在于，所述空心管(21)为pvc管，所述支撑杆(22)为矿井下的废弃钢筋或钢丝。
技术总结本实用新型提供了一种具有加固装置的地压监测设备，包括地压监测传感器和加固装置，加固装置与地压监测传感器连接信号线的一端相抵接；加固装置包括空心管和设置于空心管内部的支撑杆，支撑杆远离地压监测传感器的一端设置垂直于支撑杆的托盘；托盘紧贴于空心管的外端部，用于增加加固装置的支撑面积；信号线放置于空心管内，避免其因不可预计的地压活动造成损坏。本实用新型在炮孔中应用时，加固装置对地压监测传感器起到限位和固定的作用，克服了现有地压监测传感器仅用粘性材料将其前端粘附在岩壁，不稳定且容易脱落的缺陷；可增加地压监测传感器的牢固力，使其始终与岩壁耦合，持续接收周边岩石地压活动数据，达到最大的地压监测效果。的地压监测效果。的地压监测效果。
技术研发人员：王亚军 李向东 喻威 李强 李伟明 盛佳 张海云 朱青凌 李晓辉 王少林
受保护的技术使用者：长沙矿山研究院有限责任公司
技术研发日：2022.01.11
技术公布日：2022/7/5
