一种矿冲击地压监测方法

申请号 CN202410330056.7 申请日 2024-03-22 公开(公告)号 CN118049275A 公开(公告)日 2024-05-17
申请人 罗宝磊; 发明人 周咸领; 王海东; 魏锦波; 赵景明; 罗宝磊;
摘要 本 发明 公开了一种 煤 矿冲击地压监测方法,涉及地压监测技术领域,包括应 力 计主体,所述 应力 计主体的顶部电性连接有 连接线 ,且应力计主体的外壁设置有贴合机构,所述应力计主体的顶部固定连接有安装盘,且安装盘的顶部转动连接有 连接杆 ,所述连接杆的外壁设置有连接板。本一种煤矿冲击地压监测方法,通过贴合机构的设置,从而在本装置使用时,能够通过弧形齿板与钻孔内壁抵触,而带动四个弧形压壳向外移动并对钻孔内壁进行 挤压 ,避免应力计主体在钻孔内壁出现滑动的情况,同时能够使弧形压壳与钻孔内壁相贴合,使得弧形压壳能够及时将矿山压力的变化传递至应力计内,进而保证了监测报警的及时性与准确性。
权利要求

1.一种矿冲击地压监测方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:贴合安装:首先通过钻机设备进行钻孔并将本装置推入钻孔最深处,然后通过两个弧形齿板(301)带动四个弧形压壳(307)向外移动并对钻孔内壁进行挤压贴合,使得矿山压能够通过弧形压壳(307)及时传递至应力计主体(1)上,并将压力变化传输至显示仪表中,对矿山的地压进行实时监测预警;
S2:伸展加固:当弧形压壳(307)与钻孔内壁相贴合固定后,此时转动手柄(10)同步带动两个第二螺杆(903)抵在连接板(6)的底部,对应力计主体(1)的位置进行定,此时直接向外拉动手柄(10)时,由于第二螺杆(903)与连接板(6)相抵触,使得无法带动四个弧形压壳(307)进行复位收缩,进而使本装置能够稳定的固定在钻孔内壁需要的位置;
S3:转拉拆卸。
2.根据权利要求1所述的一种煤矿冲击地压监测方法,其特征在于,S3的具体步骤如下:当需要取出本装置时,只需反向转动手柄(10),使第二螺杆(903)重新收缩至第二套筒(901)内,解除与连接板(6)之间的抵触,随后向外拉动手柄(10)带动应力计主体(1)向外进行移动,配合吸盘(310)固定的弧形齿板(301)带动四个弧形压壳(307)进行复位收缩,最后通过限位(7)带动两个弧形齿板(301)向外进行移动,挣脱吸盘(310)的束缚,此时便可将本装置快速取出,且在拉出过程中完成复位步骤。
3.根据权利要求2所述的一种煤矿冲击地压监测方法,其特征在于,所述监测方法包括应力计主体(1),所述应力计主体(1)的顶部电性连接有连接线(2),且应力计主体(1)的外壁设置有贴合机构(3),所述应力计主体(1)的顶部固定连接有安装盘(4),且安装盘(4)的顶部转动连接有连接杆(5);所述连接杆(5)的外壁设置有连接板(6),且连接杆(5)的外壁与连接板(6)的内部相贴合滑动,所述应力计主体(1)的外壁对应贴合机构(3)对称固定连接有限位块(7),所述连接杆(5)的外壁固定连接有主动齿轮(8),所述安装盘(4)的顶部设置有加固机构(9);所述贴合机构(3)包括弧形齿板(301),且弧形齿板(301)的一侧贯穿开设有限位槽(302),两个所述弧形齿板(301)的两侧啮合有锥形齿轮(303),且锥形齿轮(303)的内部中心固定连接有第一套筒(304),所述第一套筒(304)的内壁螺纹连接有第一螺杆(306),且第一螺杆(306)的一端部固定连接有弧形压壳(307);所述限位块(7)的两侧外壁与限位槽(302)的内壁相贴合滑动,两个所述弧形齿板(301)的顶部与连接板(6)的底部相固定连接;四个所述弧形压壳(307)的两侧壁固定连接有限位杆(308),且限位杆(308)的外壁对应设置有限位套杆(309),所述限位套杆(309)的内壁与限位杆(308)的外壁相贴合滑动;所述加固机构(9)包括第二套筒(901),两个所述第二套筒(901)的外壁固定连接有从动齿轮(902),且从动齿轮(902)的一侧与主动齿轮(8)的一侧相啮合。
4.根据权利要求3所述的一种煤矿冲击地压监测方法,其特征在于,所述应力计主体(1)的外壁对应第一套筒(304)等距离固定连接有安装块(305),且第一套筒(304)的一端部转动连接在安装块(305)的一侧外壁。
5.根据权利要求3所述的一种煤矿冲击地压监测方法,其特征在于,两个所述弧形齿板(301)的底部等距离固定安装有吸盘(310)。
6.根据权利要求5所述的一种煤矿冲击地压监测方法,其特征在于,两个所述第二套筒(901)的内壁螺纹连接有第二螺杆(903),且第二螺杆(903)的内部设置有滑杆(904)。
7.根据权利要求6所述的一种煤矿冲击地压监测方法,其特征在于,两个所述第二套筒(901)的底部转动连接在安装盘(4)的顶部。
8.根据权利要求6所述的一种煤矿冲击地压监测方法,其特征在于,所述滑杆(904)的外壁与第二螺杆(903)的内部相贴合滑动,且滑杆(904)的顶部与连接板(6)的底部相固定连接,两个所述第二螺杆(903)的顶部喷涂有聚酯涂层。
9.根据权利要求8所述的一种煤矿冲击地压监测方法,其特征在于,所述连接杆(5)的顶部固定安装有手柄(10)。

说明书全文

一种矿冲击地压监测方法

技术领域

[0001] 本发明涉及地压监测技术领域,具体为一种煤矿冲击地压监测方法。

背景技术

[0002] 冲击地压是指煤矿采场周围煤岩体,在其学平衡状态破坏时,由于弹性变形能的瞬间释放而产生一种以突然、急剧、猛烈破坏为特征的动力现象,冲击地压是一种特殊的矿山压力显现,其显现强度特征一般为弱冲击、强冲击、弹射、矿震、岩爆、煤炮、冲击波、弹性振动等,常伴有煤岩体抛出、巨响及气浪等现象,其发生突然剧烈,冲击波力量巨大,瞬间摧毁巷道、采煤工作面和设备,伤击人员,以及随之而来的煤岩破碎产物的突然垮落现象,它是导致煤矿矿难的最主要原因之一。
[0003] 如中国专利CN202310071836.X公开的煤矿冲击地压的监测装置和方法,可知该监测装置实现煤矿冲击地压的井下预警,保障冲击地压对应冲击险信息的实时性,提高煤矿井下工作区作业人员的安全性。
[0004] 基于现有技术的检索,可知对冲击地压进行监测预警非常重要,方法一般主要有:经验类比法、钻屑法和矿压监测法,其中矿山监测法的使用最为普遍,在通过矿压监测法进行监测预警时,通常是使用钻机设备在巷道顶板或两帮施工钻孔,然后将应力计安装至钻孔内,应力计连接的导线外端头连接至钻孔外部的显示仪表上,可用于监测煤岩或岩层变形、位移,通过检测冲击地压发生前的异常变化,发出预警,为实施紧急支护措施创造时间间隔,达到减少人员伤亡和财产损失的目的。
[0005] 通常应力计的外径尺寸小于钻孔的孔径,从而能够方便应力计的安装,同时在监测后可拔出重复使用,但是这就导致了应力计不能与钻孔孔壁充分进行贴合,使得应力计难以精确及时地反映矿山压力的变化,且易在钻孔内壁出现滑动的情况,进而影响应力计监测报警的准确性与及时性。

发明内容

[0006] 本发明的目的在于提供一种煤矿冲击地压监测方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
[0007] 为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种煤矿冲击地压监测方法,其特征在于,包括以下步骤:贴合安装:首先通过钻机设备进行钻孔并将本装置推入钻孔内,然后将连接线
一端接头连接至钻孔外部的显示仪表上,接着继续推入本装置至钻孔最深处,使得两个弧形齿板同步带动四个弧形压壳向外移动并对钻孔内壁进行挤压贴合,使得矿山压力能够通过弧形压壳及时传递至应力计主体上,并通过应力计主体将压力变化通过连接线传输至显示仪表中,对矿山的地压进行实时监测预警;
伸展加固:当弧形压壳与钻孔内壁相贴合固定后,此时转动手柄同步带动两个第
二螺杆抵在连接板的底部,从而对应力计主体的位置进行定,此时直接向外拉动手柄时,由于第二螺杆与连接板相抵触,使得无法带动四个弧形压壳进行复位收缩,进而使本装置能够稳定的固定在钻孔内壁需要的位置;
转拉拆卸:当需要取出本装置时,只需反向转动手柄,使第二螺杆重新收缩至第二套筒内,解除与连接板之间的抵触,随后向外拉动手柄带动应力计主体向外进行移动,配合吸盘固定的弧形齿板带动四个弧形压壳进行复位收缩,最后通过限位带动两个弧形齿板向外进行移动,挣脱吸盘的束缚,此时便可将本装置快速取出,且在拉出过程中完成复位步骤,简便便捷,可随时再次使用。
[0008] 优选的,包括应力计主体,所述应力计主体的顶部电性连接有连接线,且应力计主体的外壁设置有贴合机构,所述应力计主体的顶部固定连接有安装盘,且安装盘的顶部转动连接有连接杆,所述连接杆的外壁设置有连接板,且连接杆的外壁与连接板的内部相贴合滑动,所述应力计主体的外壁对应贴合机构对称固定连接有限位块,所述连接杆的外壁固定连接有主动齿轮,所述安装盘的顶部设置有加固机构;所述贴合机构包括弧形齿板,且弧形齿板的一侧贯穿开设有限位槽,两个所述弧
形齿板的两侧啮合有锥形齿轮,且锥形齿轮的内部中心固定连接有第一套筒,所述第一套筒的内壁螺纹连接有第一螺杆,且第一螺杆的一端部固定连接有弧形压壳。
[0009] 优选的,所述限位块的两侧外壁与限位槽的内壁相贴合滑动,两个所述弧形齿板的顶部与连接板的底部相固定连接。
[0010] 优选的,所述应力计主体的外壁对应第一套筒等距离固定连接有安装块,且第一套筒的一端部转动连接在安装块的一侧外壁。
[0011] 优选的,四个所述弧形压壳的两侧壁固定连接有限位杆,且限位杆的外壁对应设置有限位套杆,所述限位套杆的内壁与限位杆的外壁相贴合滑动。
[0012] 优选的,两个所述弧形齿板的底部等距离固定安装有吸盘。
[0013] 优选的,所述加固机构包括第二套筒,两个所述第二套筒的外壁固定连接有从动齿轮,且从动齿轮的一侧与主动齿轮的一侧相啮合。
[0014] 优选的,两个所述第二套筒的内壁螺纹连接有第二螺杆,且第二螺杆的内部设置有滑杆,两个所述第二套筒的底部转动连接在安装盘的顶部。
[0015] 优选的,所述滑杆的外壁与第二螺杆的内部相贴合滑动,且滑杆的顶部与连接板的底部相固定连接,两个所述第二螺杆的顶部喷涂有聚酯涂层。
[0016] 优选的,所述连接杆的顶部固定安装有手柄。
[0017] 与现有技术相比,本发明的有益效果是:本一种煤矿冲击地压监测方法;1.通过贴合机构的设置,从而在本装置使用时,能够通过弧形齿板与钻孔内壁抵
触,而带动四个弧形压壳向外移动并对钻孔内壁进行挤压,避免应力计主体在钻孔内壁出现滑动的情况,同时能够使弧形压壳与钻孔内壁相贴合,使得弧形压壳能够及时将矿山压力的变化传递至应力计内,进而保证了监测报警的及时性与准确性。
[0018] 2.通过加固机构的设置,从而在本装置使用时,能够在弧形压壳与钻孔内壁相贴合后,通过转动手柄带动两个第二螺杆抵在连接板的底部,从而能够进一步对弧形齿板进行固定,避免弧形齿板意外移动而导致弧形压壳出现松动的情况,进而进一步保证了监测报警的稳定性附图说明
[0019] 图1为本发明的监测流程图;图2为本发明的整体的结构示意图;
图3为本发明的整体的侧视结构示意图;
图4为本发明的整体的展开状态的结构示意图;
图5为本发明的贴合机构的结构示意图;
图6为本发明的加固机构的结构示意图。
[0020] 图中:1、应力计主体;2、连接线;4、安装盘;5、连接杆;6、连接板;7、限位块;8、主动齿轮;10、手柄;3、贴合机构;301、弧形齿板;302、限位槽;303、锥形齿轮;304、第一套筒;305、安装块;306、第一螺杆;307、弧形压壳;308、限位杆;309、限位套杆;310、吸盘;9、加固机构;901、第二套筒;902、从动齿轮;903、第二螺杆;904、滑杆。

具体实施方式

[0021] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。实施例一:
[0022] 请参阅图1‑6,本发明提供一种技术方案:一种煤矿冲击地压监测方法,包括应力计主体1,应力计主体1的顶部电性连接有连接线2,且应力计主体1的外壁设置有贴合机构3,并且应力计主体1的顶部固定连接有安装盘4,接着安装盘4的顶部转动连接有连接杆5,且连接杆5的外壁设置有连接板6,并且连接杆5的外壁与连接板6的内部相贴合滑动,然后应力计主体1的外壁对应贴合机构3对称固定连接有限位块7,且连接杆5的顶部固定安装有手柄10;
进一步的贴合机构3包括弧形齿板301,且弧形齿板301的一侧贯穿开设有限位槽
302,并且两个弧形齿板301的两侧啮合有锥形齿轮303,然后锥形齿轮303的内部中心固定连接有第一套筒304,且第一套筒304的内壁螺纹连接有第一螺杆306,并且第一螺杆306的一端部固定连接有弧形压壳307,接着限位块7的两侧外壁与限位槽302的内壁相贴合滑动,且两个弧形齿板301的顶部与连接板6的底部相固定连接,并且应力计主体1的外壁对应第一套筒304等距离固定连接有安装块305,随后第一套筒304的一端部转动连接在安装块305的一侧外壁,且四个弧形压壳307的两侧壁固定连接有限位杆308,并且限位杆308的外壁对应设置有限位套杆309,同时限位套杆309的内壁与限位杆308的外壁相贴合滑动,且两个弧形齿板301的底部等距离固定安装有吸盘310;
更为具体的来说,在本实施例中,在本装置使用时,首先通过钻机设备在巷道顶板或两帮施工钻孔,然后将本装置推入钻孔内,接着通过应力计主体1的顶部电性连接有连接线2,从而能够将连接线2另一端接头连接至钻孔外部的显示仪表上,从而达到对冲击地压进行信号传递预警的作用;
接着将本装置持续推入钻孔最深处,直至两个弧形齿板301的底部与钻孔内壁进
接触,此时继续推入本装置,通过两个弧形齿板301的两侧啮合有锥形齿轮303,从而能够通过两个弧形齿板301的移动同步带动四个锥形齿轮303进行转动,接着通过锥形齿轮303的内部中心固定连接有第一套筒304,从而同步带动四个第一套筒304进行转动,接着通过第一套筒304的内壁螺纹连接有第一螺杆306,且第一螺杆306的一端部固定连接有弧形压壳307,并且弧形压壳307的两侧壁固定连接有限位杆308,同时限位杆308的外壁对应设置有限位套杆309,且限位套杆309的内壁与限位杆308的外壁相贴合滑动,从而能够通过限位套杆309对弧形压壳307进行限位,同时任意一弧形压壳307两侧的第一套筒304的内壁螺纹为相反设置,进而能够通过第一螺杆306的转动同步带动四个弧形压壳307向外移动并对钻孔内壁进行挤压,避免应力计主体1在钻孔内壁出现滑动的情况;
同时通过弧形压壳307与钻孔内壁相贴合,使得矿山压力传递作用在弧形压壳307
的外侧表面时,能够通过第一螺杆306与第一套筒304及时传递至应力计主体1上,使得应力计主体1将压力变化通过连接线2传输至显示仪表中,对矿山的地压进行实时监测预警;
接着通过限位块7的两侧外壁与限位槽302的内壁相贴合滑动,且两个弧形齿板
301的顶部与连接板6的底部相固定连接,从而保证了弧形齿板301移动过程中的稳定性;
接着当需要对将本装置取出时,首先两个弧形齿板301的底部等距离固定安装有
吸盘310,从而当两个弧形齿板301的底部与钻孔内壁进行接触挤压时,能够通过吸盘310对两个弧形齿板301进行固定,此时通过应力计主体1的顶部固定连接有安装盘4,且安装盘4的顶部转动连接有连接杆5,并且连接杆5的顶部固定安装有手柄10,从而可向外拉动手柄
10带动应力计主体1向外进行移动,通过应力计主体1的外壁对应第一套筒304等距离固定连接有安装块305,且第一套筒304的一端部转动连接在安装块305的一侧外壁,从而同步带动四个锥形齿轮303进行移动,此时配合通过吸盘310固定的弧形齿板301的两侧轮齿,使得四个锥形齿轮303进行反转,进而带动四个弧形压壳307进行复位收缩,直至限位块7滑动至限位槽302的最边缘处,此时继续向外拉动,从而能够通过限位块7带动两个弧形齿板301向外进行移动,挣脱吸盘310的束缚,此时便可将本装置快速取出,且在拉出过程中完成复位步骤,简便便捷,可随时再次使用;
通过如上所述,从而在本装置使用时,能够通过弧形齿板301与钻孔内壁抵触,而带动四个弧形压壳307向外移动并对钻孔内壁进行挤压,避免应力计主体1在钻孔内壁出现滑动的情况,同时能够使弧形压壳307与钻孔内壁相贴合,使得弧形压壳307能够及时将矿山压力的变化传递至应力计主体1内,进而保证了监测报警的及时性与准确性。
实施例二:
[0023] 在上述实施例的基础上,连接杆5的外壁固定连接有主动齿轮8,且安装盘4的顶部设置有加固机构9;进一步的加固机构9包括第二套筒901,且两个第二套筒901的外壁固定连接有从
动齿轮902,并且从动齿轮902的一侧与主动齿轮8的一侧相啮合,接着两个第二套筒901的内壁螺纹连接有第二螺杆903,且第二螺杆903的内部设置有滑杆904,并且两个第二套筒
901的底部转动连接在安装盘4的顶部,同时滑杆904的外壁与第二螺杆903的内部相贴合滑动,且滑杆904的顶部与连接板6的底部相固定连接,并且两个第二螺杆903的顶部喷涂有聚氨酯涂层;
更为具体的来说,在本实施例中,在本装置使用时,在弧形压壳307与钻孔内壁相贴合固定后,此时可转动手柄10带动连接杆5进行转动,通过连接杆5的外壁固定连接有主动齿轮8,从而能够通过连接杆5的转动同步带动主动齿轮8进行转动,接着通过两个第二套筒901的外壁固定连接有从动齿轮902,并且从动齿轮902的一侧与主动齿轮8的一侧相啮合,从而能够通过从动齿轮902同步带动两个第二套筒901进行转动,接着通过两个第二套筒901的内壁螺纹连接有第二螺杆903,且滑杆904的外壁与第二螺杆903的内部相贴合滑动,并且滑杆904的顶部与连接板6的底部相固定连接,从而能够通过两个滑杆904对第二螺杆903进行限制,进而能够通过第二套筒901的转动同步带动两个第二螺杆903进行上升,直至抵在连接板6的底部,从而对应力计主体1的位置进行锁定,此时直接向外拉动手柄10时,由于第二螺杆903与连接板6相抵触,使得无法带动四个弧形压壳307进行复位收缩,进而使本装置能够稳定的固定在钻孔内壁需要的位置,保证了监测报警的稳定性;
进一步的两个第二螺杆903的顶部喷涂有聚氨酯涂层,从而当两个第二螺杆903的
顶部与连接板6的底部相接触挤压时,能够增大第二螺杆903与连接板6之间的摩擦力,进而一定程度上提高转动手柄10所需要的力度,进一步保证了本装置的使用稳定性;
当需要取出本装置时,只需反向转动手柄10,使第二螺杆903重新收缩至第二套筒
901内,解除与连接板6之间的抵触,随后直接向外拉动手柄10即可将本装置取出,简单便捷;
通过如上所述,从而在本装置使用时,能够在弧形压壳307与钻孔内壁相贴合后,通过转动手柄10带动两个第二螺杆903抵在连接板6的底部,从而能够进一步对弧形齿板
301进行固定,避免弧形齿板301意外移动而导致弧形压壳307出现松动的情况,进而进一步保证了监测报警的稳定性。
[0024] 本一种煤矿冲击地压监测方法是:首先通过钻机设备在巷道顶板或两帮施工钻孔,然后将本装置推入钻孔内,接着将连接线2另一端接头连接至钻孔外部的显示仪表上,从而达到对冲击地压进行信号传递预警的作用;随后将本装置持续推入钻孔最深处,直至两个弧形齿板301的底部与钻孔内壁进
行接触,此时继续推入本装置使得两个弧形齿板301的移动同步带动四个锥形齿轮303进行转动,接着通过限位套杆309对弧形压壳307进行限位,同时任意一弧形压壳307两侧的第一套筒304的内壁螺纹为相反设置,进而同步带动四个弧形压壳307向外移动并对钻孔内壁进行挤压,避免应力计主体1在钻孔内壁出现滑动的情况,同时矿山压力传递作用在弧形压壳
307的外侧表面时,能够通过第一螺杆306与第一套筒304及时传递至应力计主体1上,并通过应力计主体1将压力变化通过连接线2传输至显示仪表中,对矿山的地压进行实时监测预警;
接着通过通过限位块7的两侧外壁与限位槽302的内壁相贴合滑动,且两个弧形齿
板301的顶部与连接板6的底部相固定连接,从而保证了弧形齿板301移动过程中的稳定性;
接着当弧形压壳307与钻孔内壁相贴合固定后,此时转动手柄10同步带动两个第
二套筒901进行转动,从而同步带动两个第二螺杆903进行上升,直至抵在连接板6的底部,从而对应力计主体1的位置进行锁定,此时直接向外拉动手柄10时,由于第二螺杆903与连接板6相抵触,使得无法带动四个弧形压壳307进行复位收缩,进而使本装置能够稳定的固定在钻孔内壁需要的位置;
接着当两个第二螺杆903的顶部与连接板6的底部相接触挤压时,能够通过第二螺
杆903顶部喷涂的聚氨酯涂层增大第二螺杆903与连接板6之间的摩擦力,进而一定程度上提高转动手柄10所需要的力度,进一步保证了本装置的使用稳定性;
当需要取出本装置时,首先两个弧形齿板301的底部与钻孔内壁进行接触挤压时,能够通过吸盘310对两个弧形齿板301进行固定,此时只需反向转动手柄10,使第二螺杆903重新收缩至第二套筒901内,解除与连接板6之间的抵触,随后向外拉动手柄10带动应力计主体1向外进行移动,此时配合通过吸盘310固定的弧形齿板301的两侧轮齿,使得四个锥形齿轮303进行反转,进而带动四个弧形压壳307进行复位收缩,直至限位块7滑动至限位槽
302的最边缘处,此时继续向外拉动,从而能够通过限位块7带动两个弧形齿板301向外进行移动,挣脱吸盘310的束缚,此时便可将本装置快速取出,且在拉出过程中完成复位步骤,简便便捷,可随时再次使用。
[0025] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
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