围岩塌方报警器.pdf

一种围岩塌方报警器。本报警器可以在围岩发生塌方之前及时根据围岩的变形量启动声光显示并使反光体外露。采用干电池电源，安全可靠。围岩塌方报警器重量只2公斤左右，制造成本低，井下应用方便。该报警器不仅适用于矿井巷道、隧洞、地下工程等施工，还适用于各种建筑物，如大坝、边坡、土木工程塌方报警，可以防止人员伤亡和及时采取防护措施。

权利要求书
1、  一种围岩塌方报警器，其特征在于报警器是由安装卡件10，带有传息爪18的1～20个传息臂13，当传息臂13受围岩压动时能够迅速松开芯杆5并使反光筒2露出壳体1之外的卡锁装置，被反光筒2压着的释放开关15，释放开关15控制的声光显示电路板23，以及乾电池12所组成。

2、  按照权利要求1所述的围岩塌方报警器，其特征在于卡锁装置是由与传息臂13固接的卡头22，与反光筒2固接的芯杆5，调节卡头22对芯杆5的卡力的调节螺钉8，以及卡锁弹簧7所组成。

3、  按照权利要求1所述的围岩塌方报警器，其特征是反光筒2是由金属板或塑料制成，外露表面附着有反光层。

4、  按照权利要求1所述的围岩塌方报警器，其特征在于声光显示电路板上装有硅整流发光二极管，CMOS集成块（CW9561），两个三极管，选择报警声响的双刀四掷开关和喇叭。

5、  按照权利要求1所述的围岩塌方报警器，其特征在于安装卡件10是楔钉固定栓，锚栓，或能够挂卡在巷道支架上的卡环。

6、  按照权利要求1所述的围岩塌方报警器，其特征是在壳体1内装有能在卡锁装置松开时能使反光筒2露出壳体1之外的1～8个弹簧或弹簧板。

说明书
本实用新型涉及一种预报信息的围岩塌方报警器。
目前，在煤矿、铁路隧道、地下工程等施工中常因塌方造成伤亡事故。这是由于没有预先报警装置，不能及时发现围岩变形（塌方预兆），防止塌方，人员和设备的安全得不到保障。地下工程施工中急需一种能够及时报警的装置。
本实用新型的目的是设计一种固定在巷道或隧峒围岩上，能够将围岩变形信息及时报警、显示给施工人员的装置。隧峒、巷道等地下工程围岩即将塌方前，首先是围岩开始变形、下沉或隆起。变形达到一定程度时（岩层的性质不同，塌方前的变形量也不同），突然塌方。
本实用新型是这样设计的。用传息臂将贴紧围岩表面的传息爪所受的压力（由于围岩变形而产生的压力）传送到报警器内的卡锁装置，使卡锁松开，进一步控制释放开关，使声光显示电路通电，红灯燃亮，喇叭鸣响，发出警报。为了保险，同时还要有一个反光筒伸落到警报器壳体之外，给施工人员一个反光标志，如果电路此时有故障，或巷道内较黑暗，施工人员也能及时得到报警信息。
本报警器已在煤矿巷道掘进工作面和铁路隧道施工中经过试验。围岩塌方报警器能够及时报警，在试验期间，未发生因塌方而伤亡施工人员的事故。本实用新型灵敏可靠，重量轻，安装方便，制造成本低，安全可靠，很受工人欢迎。
图1是围岩塌方报警器的剖面图（A－A）。
图2是图1的俯视图。
图3是声光显示电路图。
附图中的序号说明如下：
1－壳体；        2－反光筒；
3－弹簧座；        4－弹簧；
5－芯杆；        6－开口挡圈；
7－卡锁弹簧；        8－调节螺钉；
9－盖；        10－安装卡件；
11－固定螺钉；        12－干电池；
13－传息臂；        14－联接螺栓；
15－释放开关；        16－联接螺钉；
17－喇叭；        18－传息爪；
19－长传息爪；        20－乾电池；
21－指示灯；        22－卡头；
23－电路板。
本实用新型主要由安装卡件10，带有传息爪18的1～20个传息臂13，当传息臂13受围岩压动时能够迅速松开芯杆5并使反光筒2露出壳体1之外的卡锁装置，被反光筒2压着的释放开关15，释放开关15控制的声光显示电路板23，以及乾电池12所组成。卡锁装置是由与传息臂13固接的卡头22，与反光筒2固接的芯杆5，调节卡头22对芯杆5的卡力的调节螺钉8，以及卡锁弹簧7所组成（见附图）。反光筒2是由金属板或塑料    制成，在其外露表面附着有反光层。反光材料可以是萤光粉、锡纸    。声光显示电路板23上装有硅整流发光二极管，CMOS集成块（CW9561），两个三极管，可以选择报警声响的双刀四掷开关和喇叭。为了适应掘进工作面的安装条件，安装卡件10设计成楔钉式固定栓，锚栓，或能够挂卡在巷道支架上的卡环。为了使反光筒2迅速地在卡锁装置松开时露出壳体1之外，在壳体内，反光筒2之下装有1～8个弹簧或弹簧板。
围岩报警器的工作原理和应用方法如下所述。利用安装卡件10将报警器固定在围岩面上，并使传息爪尖贴靠岩面。如果围岩发生下沉或变形时，必然压动传息爪，传息爪将压力传给传息臂13，与传息臂固接的卡头22开始移动。卡头22是以B点为支承中心，尖端C渐渐沿着芯杆5的表面滑动，卡头22的滑动量达到一定程度时，即将反光筒2所固接的芯杆5松开。只要有一个传息臂的卡头22脱离芯杆5，反光筒2即可外露。在弹簧4的弹出力的作用下反光筒2伸出壳体1之外。反光筒2外露，告诫施工人员，围岩变形量已达危险程度，塌方即将来临，施工人员应立即撤出危险地带或采取防护措施。为了保险，报警器上还装有声光显示电路板23。在反光筒2未露出壳体之外时，压着释放开关15，电路中不通电，声光没有显示。当反光筒2被松开外露时，反光筒2与释放开关相分离，电路与乾电池通电，发光二极管（红灯）燃亮，喇叭鸣声报警。卡锁弹簧7可以用调节螺钉8调节其压紧程度，进而调节卡头对芯杆的压紧力。这要根据围岩性质、塌方前围岩变形量来调定调节螺钉8的旋入量。
利用双刀四掷开关可以任意选择喇叭鸣响的声音种类。声响种类可以分为四种：①机枪声；②警笛声；③消防车警笛声；④救护车警笛声。电路板的供电用的是电压为3V的乾电池。乾电池12放在一个电池盒内。
报警器在靠近岩面的一面用一个盖9封住。盖9可用塑料制成。
报警器上固定有各种卡环，可根据现场情况选用，可以将报警器固定在巷道支架的顶梁或立柱上，但必需使传息爪18或长传息爪19触及所要监视的围岩表面上。
本实用新型的特点如下：
1.所报警的条件不是一出现围岩变形就报警，而是达到危险程度时才及时报警，因而避免频繁误报，达到报警准确无误；
2.可以根据围岩性质的不同调节可启动报警的卡头的卡紧力，因而应用范围广，可在各种围岩条件下应用；
3.体积小，重量轻，适用于井下狭小空间；
4.结构简单，易于掌握；
5.制造成本低，坚固耐用；
6.采用3V的乾电池，能耗低，安全可靠；
7.应用此围岩报警器，可以在塌方之前对围岩进行防护措施防止塌方，或是撤出人员和设备。
本实用新型按照具体附图1的设计制造。传息臂13的伸出端上可以固接数个传息爪18或长传息爪19。卡头22对芯杆5的压紧程度取决于调节螺钉8对卡锁弹簧7的压紧程度。围岩变形时，给传息爪以压力，传息臂13被压动，卡头22移动直到松开芯杆5。根据围岩塌方前可能出现位移（或下沉）量调节卡锁弹簧7的压紧度。卡锁弹簧7的调节量可以满足围岩变形量为1～15，或10～50mm的范围。
本实用新型还可用作测量围岩变形，巷道或采矿、施工场地顶板等的变形量。当变形量达到调定的量值时，警报器即启动报警，根据测定的数值，可以了解顶板或围岩在单位时间内的变形量，做为支护技术的依据。