矿用机械式钻孔应力计
矿用机械式钻孔应力计是煤矿井下监测煤岩体内部应力变化的无电源机械式专用设备,核心适配高瓦斯、无稳定电源、强电磁干扰的巷道 / 煤柱 / 顶板监测场景,通过纯机械结构实现煤岩体应力的实时采集与直观读数,无需外接电源、无需信号传输,安装于钻孔内可长期监测煤岩应力动态变化,是预判冲击地压、顶板失稳、煤柱破坏等地质灾害的基础监测设备,广泛应用于煤矿采掘工作面两巷、煤柱留设区、冲击地压危险区的应力监测,也是井下无电区域煤岩应力监测的首选设备。
该设备保留了机械式仪器结构简单、操作便捷、耐冲击、维护成本低的核心优势,同时针对煤矿井下高尘、高湿、淋水的恶劣工况做了矿用防爆、全密封防护设计,可在钻孔内长期稳定工作,普通作业人员经简单培训即可完成安装、读数与巡检。
一、核心工作原理
矿用机械式钻孔应力计基于胡克定律和机械放大传动原理设计,全程无电气元件、纯机械运作,核心应力感知与显示流程如下:
煤岩体内部应力发生变化时,应力通过钻孔孔壁传递至应力计的受力传感端,推动内部弹性敏感元件(高弹性合金钢制成的弹性环 / 弹性柱 / 应变梁)产生弹性微变形;
弹性元件的微小变形(微米级)通过设备内置的机械放大机构(杠杆传动 + 齿轮啮合双重放大,放大倍数可达数百倍)进行精准放大,将微变形转化为机械转动;
机械转动带动读数显示单元的指针旋转,指针在标定好的刻度盘上指向对应数值,直接读取煤岩体的压应力值(MPa),部分款型可通过刻度换算为煤岩受力值(kN);
当煤岩体应力释放时,弹性元件在自身弹性作用下恢复原状,通过机械传动带动指针回位,实现应力变化的实时追踪。
整个过程无电源参与、无信号传输,仅通过 “煤岩应力→弹性变形→机械放大→指针显示” 的纯物理传导,确保在井下无电、防爆要求高的场景中安全可靠运行。







