GUD350型一体式煤矿顶板位移传感器

一、核心结构组成

1. 传感单元
   • 包含 2 组位移传感器（通常为高精度光栅传感器或电位器式传感器），分别监测 “深部岩层位移”（锚入稳定岩层的测杆）和 “浅部岩层位移”（锚入表层岩层的测杆），可捕捉 0.01mm 级的细微位移。
   • 传感器探头与金属测杆连接，测杆随岩层移动时，探头将位移量转化为电信号。
2. 数据处理与显示单元
   • 内置微处理器，对传感器输出的电信号进行放大、滤波和数字化处理，最终通过LCD/LED 数字屏直观显示位移值（单位：mm），部分型号还可显示累计位移、实时位移速率等参数。
   • 部分高端型号支持按键操作，可切换 “深部 / 浅部位移” 显示、清零复位或设置预警阈值。
3. 固定与保护单元
   • 外壳采用高强度 ABS 塑料或不锈钢材质，防水、防尘、抗冲击（适应井下潮湿、多粉尘环境）。
   • 底部设有安装支架，通过膨胀螺栓固定在巷道顶板或巷帮的混凝土表面，确保仪器与监测点相对稳定。
4. 数据传输单元（可选）
   • 部分联网型型号配备无线模块（如 LoRa、4G）或有线接口（RS485），可将监测数据实时传输至地面监控平台，实现远程实时监控与历史数据存储，避免人工频繁下井读数。

二、工作原理

1. 安装定位：将 2 根不同长度的金属测杆分别锚入顶板不同深度的岩层（短杆锚入表层易离层岩层，长杆锚入下部稳定岩层），测杆顶端与传感器探头接触。
2. 位移感知：当顶板岩层发生离层（如表层岩层与稳定岩层分离、下沉）时，短杆随表层岩层移动，长杆保持相对固定，两者之间产生位移差；传感器探头捕捉到测杆的位移变化，将机械位移转化为模拟电信号（如电压、电流变化）。
3. 信号处理：内置微处理器对模拟信号进行数字化转换（AD 转换），去除干扰信号后，计算出实际位移量。
4. 数据呈现：处理后的位移数据直接在数字屏上显示，工作人员可直观读取；若配备传输模块，数据同步上传至监控系统，当位移量超过预设阈值时，系统自动发出声光报警或平台弹窗预警。

三、主要技术参数（以常见型号为例）

四、核心特点

1. 读数直观精准：数字显示避免了指针读数的视觉误差（如机械式需估读刻度），精度提升至 0.01-0.1mm，数据更可靠。
2. 操作便捷高效：无需人工携带工具（如卡尺）辅助读数，井下人员可直接通过屏幕获取数据，减少作业时间；部分型号支持远程传输，降低人工下井频次。
3. 功能扩展性强：可集成预警、数据存储、联网功能，实现 “监测 - 预警 - 分析” 一体化，符合现代矿山智能化监控需求。
4. 环境适应性好：外壳防护等级高，能耐受井下潮湿、粉尘、振动等恶劣条件，使用寿命通常达 3-5 年。

五、安装与使用流程

1. 安装前准备
   • 清理顶板安装点（直径≥100mm 范围），确保无浮矸、杂物；根据岩层厚度确定测杆长度（短杆长度通常为 1.5-2m，长杆为 3-5m，需锚入稳定岩层≥0.5m）。
2. 钻孔与锚定
   • 用锚杆钻机在顶板钻 2 个同心孔（孔径与测杆匹配），深度分别对应短杆、长杆长度；将测杆插入孔内，用锚固剂固定（确保测杆与岩层紧密结合，无松动）。
3. 仪器安装
   • 将仪器外壳固定在顶板安装支架上，连接传感器探头与测杆顶端，确保探头与测杆接触紧密；开机调试，确认数字显示正常，无跳数、乱码。
4. 日常使用与维护
   • 每日或定期（如每 3 天）读取数据，记录 “深部位移”“浅部位移” 及位移差，对比历史数据判断顶板稳定性；
   • 定期检查电池电量、外壳是否破损、传感器连接是否松动，若出现数据异常（如位移突增），需立即上报并现场核查顶板情况；
   • 联网型仪器需定期检查传输信号，确保与地面平台通讯正常。