專利名稱：圍巖塌方報警器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種預報信息的圍巖塌方報警器。
目前，在煤礦、鐵路隧道、地下工程等施工中常因塌方造成傷亡事故。這是由于沒有預先報警裝置，不能及時發(fā)現(xiàn)圍巖變形(塌方預兆)，防止塌方，人員和設備的安全得不到保障。地下工程施工中急需一種能夠及時報警的裝置。
本發(fā)明的目的是設計一種固定在巷道或隧峒圍巖上，能夠將圍巖變形信息及時報警、顯示給施工人員的裝置。隧峒、巷道等地下工程圍巖即將塌方前，首先是圍巖開始變形、下沉或隆起。變形達到一定程度時(巖層的性質(zhì)不同，塌方前的變形量也不同)，突然塌方。
本發(fā)明是這樣設計的。用傳息臂將貼緊圍巖表面的傳息爪所受的壓力(由于圍巖變形而產(chǎn)生的壓力)傳送到報警器內(nèi)的卡鎖裝置，使卡鎖松開，進一步控制釋放開關，使聲光顯示電路通電，紅燈燃亮，喇叭鳴響，發(fā)出警報。為了保險，同時還要有一個反光筒伸露到警報器殼體之外，給施工人員一個反光標志，如果電路此時有故障，或巷道內(nèi)較黑暗，施工人員也能及時得到報警信息。
本報警器已在煤礦巷道掘進工作面和鐵路隧道施工中經(jīng)過試驗。圍巖塌方報警器能夠及時報警，在試驗期間，未發(fā)生因塌方而傷亡施工人員的事故。本發(fā)明靈敏可靠，重量輕，安裝方便，制造成本低，安全可靠，很受工人歡迎。
圖1是圍巖塌方報警器的剖面圖(A-A)。
圖2是圖1的俯視圖。
圖3是聲光顯示電路圖。
附圖中的序號說明如下1-殼體;2-反光筒;
3-彈簧座;4-彈簧;
5-芯桿;6-開口擋圈;
7-卡鎖彈簧;8-調(diào)節(jié)螺釘;
9-蓋;10-安裝卡件;
11-固定螺釘;12-干電池;
13-傳息臂;14-聯(lián)接螺栓;
15-釋放開關;16-聯(lián)接螺釘;
17-喇叭;18-傳息爪;
19-長傳息爪;20-乾電池;
21-指示燈;22-卡頭;
23-電路板。
本發(fā)明主要由安裝卡件10，帶有傳息爪18的1～20個傳息臂13，當傳息臂13受圍巖壓動時能夠迅速松開芯桿5并使反光筒2露出殼體1之外的卡鎖裝置，被反光筒2壓著的釋放開關15，釋放開關15控制的聲光顯示電路板23，以及乾電池12所組成?？ㄦi裝置是由與傳息臂13固接的卡頭22，與反光筒2固接的芯桿5，調(diào)節(jié)卡頭22對芯桿5的卡力的調(diào)節(jié)螺釘8，以及卡鎖彈簧7所組成(見附圖)。反光筒2是由金屬板或塑料等制成，在其外露表面附著有反光層。反光材料可以是螢光粉、錫紙等。聲光顯示電路板23上裝有硅整流發(fā)光二極管，CMOS集成塊(CW9561)，兩個三極管，可以選擇報警聲響的雙刀四擲開關和喇叭。為了適應掘進工作面的安裝條件，安裝卡件10設計成楔釘式固定栓，錨栓，或能夠掛卡在巷道支架上的卡環(huán)。為了使反光筒2迅速地在卡鎖裝置松開時露出殼體1之外，在殼體內(nèi)，反光筒2之下裝有1-8個彈簧或彈簧板。
圍巖報警器的工作原理和應用方法如下所述。利用安裝卡件10將報警器固定在圍巖面上，并使傳息爪尖貼靠巖面。如果圍巖發(fā)生下沉或變形時，必然壓動傳息爪，傳息爪將壓力傳給傳息臂13，與傳息臂固接的卡頭22開始移動?？^22是以B點為支承中心，尖端C漸漸沿著芯桿5的表面滑動，卡頭22的滑動量達到一定程度時，即將反光筒2所固接的芯桿5松開。只要有一個傳息臂的卡頭22脫離芯桿5，反光筒2即可外露。在彈簧4的彈出力的作用下反光筒2伸出殼體1之外。反光筒2外露，告誡施工人員，圍巖變形量已達危險程度，塌方即將來臨，施工人員應立即撤出危險地帶或采取防護措施。為了保險，報警器上還裝有聲光顯示電路板23。在反光筒2未露出殼體之外時，壓著釋放開關15，電路中不通電，聲光沒有顯示。當反光筒2被松開外露時，反光筒2與釋放開關相分離，電路與乾電池通電，發(fā)光二極管(紅燈)燃亮，喇叭鳴聲報警。卡鎖彈簧7可以用調(diào)節(jié)螺釘8調(diào)節(jié)其壓緊程度，進而調(diào)節(jié)卡頭對芯桿的壓緊力。這要根據(jù)圍巖性質(zhì)、塌方前圍巖變形量來調(diào)定調(diào)節(jié)螺釘8的旋入量。
利用雙刀四擲開關可以任意選擇喇叭鳴響的聲音種類。聲響種類可以分為四種①機槍聲;②警笛聲;③消防車警笛聲;④救護車警笛聲。電路板的供電用的是電壓為3V的乾電池。乾電池12放在一個電池盒內(nèi)。
報警器在靠近巖面的一面用一個蓋9封住。蓋9可用塑料制成。
報警器上固定有各種卡環(huán)，可根據(jù)現(xiàn)場情況選用，可以將報警器固定在巷道支架的頂梁或立柱上，但必需使傳息爪18或長傳息爪19觸及所要監(jiān)視的圍巖表面上。
本發(fā)明的特點如下1.所報警的條件不是一出現(xiàn)圍巖變形就報警，而是達到危險程度時才及時報警，因而避免頻繁誤報，達到報警準確無誤;
2.可以根據(jù)圍巖性質(zhì)的不同調(diào)節(jié)可啟動報警的卡頭的卡緊力，因而應用范圍廣，可在各種圍巖條件下應用;
3.體積小，重量輕，適用于井下狹小空間;
4.結構簡單，易于掌握;
5.制造成本低，堅固耐用;
6.采用3V的乾電池，能耗低，安全可靠;
7.應用此圍巖報警器，可以在塌方之前對圍巖進行防護措施防止塌方，或是撤出人員和設備。
本發(fā)明按照具體附圖1的設計制造。傳息臂13的伸出端上可以固接數(shù)個傳息爪18或長傳息爪19?？^22對芯桿5的壓緊程度取決于調(diào)節(jié)螺釘8對卡鎖彈簧7的壓緊程度。圍巖變形時，給傳息爪以壓力，傳息臂13被壓動，卡頭22移動直到松開芯桿5。根據(jù)圍巖塌方前可能出現(xiàn)位移(或下沉)量調(diào)節(jié)卡鎖彈簧7的壓緊度。卡鎖彈簧7的調(diào)節(jié)量可以滿足圍巖變形量為1～15，或10～50mm的范圍。
本發(fā)明還可用作測量圍巖變形，巷道或采礦、施工場地頂板等的變形量。當變形量達到調(diào)定的量值時，警報器即啟動報警，根據(jù)測定的數(shù)值，可以了解頂板或圍巖在單位時間內(nèi)的變形量，做為支護技術的依據(jù)。
權利要求
1.一種圍巖塌方報警器，其特征在于報警器是由安裝卡件10，帶有傳息爪18的1～20個傳息臂13，當傳息臂13受圍巖壓動時能夠迅速松開芯桿5并使反光筒2露出殼體1之外的卡鎖裝置，被反光筒2壓著的釋放開關15，釋放開關15控制的聲光顯示電路板23，以及乾電池12所組成。
2.按照權利要求1所述的圍巖塌方報警器，其特征在于卡鎖裝置是由與傳息臂13固接的卡頭22，與反光筒2固接的芯桿5，調(diào)節(jié)卡頭22對芯桿5的卡力的調(diào)節(jié)螺釘8，以及卡鎖彈簧7所組成。
3.按照權利要求1所述的圍巖塌方報警器，其特征是反光筒2是由金屬板或塑料制成，外露表面附著有反光層。
4.按照權利要求1所述的圍巖塌方報警器，其特征在于聲光顯示電路板上裝有硅整流發(fā)光二極管，CMOS集成塊(CW9561)，兩個三極管，選擇報警聲響的雙刀四擲開關和喇叭。
5.按照權利要求1所述的圍巖塌方報警器，其特征在于安裝卡件10是楔釘固定栓，錨栓，或能夠掛卡在巷道支架上的卡環(huán)。
6.按照權利要求1所述的圍巖塌方報警器，其特征是在殼體1內(nèi)裝有能在卡鎖裝置松開時能使反光筒2露出殼體1之外的1～8個彈簧或彈簧板。
全文摘要
一種圍巖塌方報警器。本報警器可以在圍巖發(fā)生塌方之前及時根據(jù)圍巖的變形量啟動聲光顯示并使反光體外露。采用乾電池電源，安全可靠。圍巖塌方報警器重量只2公斤左右，制造成本低，井下應用方便。該報警器不僅適用于礦井巷道、隧峒、地下工程等施工，還適用于各種建筑物，如大壩、邊坡、土木工程塌方報警，可以防止人員傷亡和及時采取防護措施。
文檔編號E21F17/18GK1044514SQ8910036
公開日1990年8月8日 申請日期1989年1月24日 優(yōu)先權日1989年1月24日
發(fā)明者吳火純 申請人:吳火純