巷道围岩表面变形激光测量装置及方法

摘要

本发明涉及一种井下巷道围岩表面变形激光测量装置，适用于井下巷道围岩变形的精确测量。包括激光测距仪、传动机构、显示屏、SD卡传输口、激光打线器、水平测量仪、按钮、单片机控制芯片、电源、计算机软件处理单元，电源为装置用电部位供电，单片机控制芯片对激光测距仪、传动机构、显示屏、SD卡传输口、激光打线器进行控制，测量巷道表面变形数据，计算机软件单元对数据进行处理，绘制巷道图形并分析巷道各个测量点的围岩变形，预测巷道的危险性。本发明测量精度高，适用于能见度低的工况环境，装置操作简单，体积较小、重量轻，携带方便，带有防爆机壳，适用于各类矿山巷道的变形监测，具有广泛的实用性。

主权项

一种井下巷道围岩表面变形激光测量装置，包括由光束投射器和光接收器组成的激光测距仪（1），由舵机和输出轴构成的传动机构（2），其特征在于：还包括防爆机壳（5），防爆机壳（5）内依次设有电源（10）、单片机控制芯片（9）、传动机构（2），防爆机壳（5）的左侧设有与传动机构（2）相连的激光测距仪（1），右侧设有SD卡传输口（4），顶部设有显示屏（3）、水平测量仪（7）、按钮一（8‑1）和按钮二（8‑2），所述的防爆机壳（5）前后两侧装有用于测量截面定位的激光打线器（6），激光测距仪（1）与传动机构（2）通过内部电路和单片机控制芯片（9）连接，单片机控制芯片（9）上设有与激光测距仪（1）平行的电子罗盘，用于测量方向的定位，单片机控制芯片（9）分别对激光测距仪（1）、传动机构（2）、显示屏（3）、SD卡传输口（4）、激光打线器（6）进行控制，传动机构（2）的舵机输出轴上的转臂与激光测距仪（1）固结，通过控制传动机构（2）的舵机带动激光测距仪（1）进行180°间歇性的转动，测量巷道表面变形数据，通过SD卡传输口（4）存储到SD卡，通过计算机软件对SD卡中存储的数据进行处理；所述的防爆机壳（5）下部设可调高度、能转动的三脚架；所述的电源（10）采用防爆型锂离子电池和安全防护型锂电池充电板；激光测距仪（1）将采集到的巷道表面变形数据经过数字化处理后通过SD卡传输口（4）存储到SD卡，通过计算机软件对SD卡中存储的数据进行处理，计算机软件单元由测量数据输出单元和变形分析及危险预测单元构成，测量数据输出单元可以导出巷道表面变形原始数据，变形分析及危险预测单元可以绘制巷道图形，并分析巷道各个点位的数据变形，预测巷道的危险性。