CN109489879B - 一种煤矿冲击地压监测装置及监测方法 - Google Patents

一种煤矿冲击地压监测装置及监测方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种煤矿冲击地压监测装置及监测方法，包括承压壳和限位筒，所述承压壳的上表面设置为圆弧状结构，所述承压壳的内部安装有限位架，且限位架的表面被套筒贯穿，所述套筒外表面的中间处被传动链的末端包裹，且套筒的两端安装有导向杆，所述限位筒安装在套筒的外侧，且限位筒的内表面与滑槽卡合连接，所述承压壳的侧面开设有2个凹槽，所述导向杆的末端位于凹槽内，所述空腔和承压壳的下方均安装有压力传感器。该煤矿冲击地压监测装置，初始状态下，导向杆的末端在凹槽中，从而承压壳沉在井中时，导向杆的末端不会与障碍物进行碰撞，套筒转动时，导向杆做平行移动，使得导向杆与周围的土质进行接触，提高数据的准确性。

Description

一种煤矿冲击地压监测装置及监测方法
技术领域
本发明涉及煤矿开采技术领域，具体为一种煤矿冲击地压监测装置及监测方法。
背景技术
煤矿是我国重要的经济组成，煤矿作为一次性能源，需求量非常庞大，在对煤矿进行开采时，现有的煤矿开采时，由于矿井深度加深，岩石造成的应力会越来越大，因此需要对地压进行实时监测。现有的监测装置在伸入土壤层中时，无法保证整体为水平状态，从而在监测压力时，造成误差，并且传感器不便插入土壤层中，监测的灵敏度较差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种煤矿冲击地压监测装置，以解决上述背景技术中提出现有的监测装置在伸入土壤层中时，无法保证整体为水平状态，从而在监测压力时，造成误差，并且传感器不便插入土壤层中，监测的灵敏度较差的问题。
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装置，包括承压壳和限位筒，所述承压壳的上表面设置为圆弧状结构，且其的内部安装有电动机，并且电动机的输出端安装有传动链，所述承压壳的内部安装有限位架，且限位架的表面被套筒贯穿，所述套筒外表面的中间处被传动链的末端包裹，且套筒的两端安装有导向杆，所述导向杆通过外表面开设的外螺纹与套筒相互连接，所述导向杆末端的上下两侧预留有滑槽，且导向杆的内部预留有空腔，所述限位筒安装在套筒的外侧，且限位筒的内表面与滑槽卡合连接，所述承压壳的侧面开设有2个凹槽，且凹槽相对应的内壁处安装有限位筒，所述导向杆的末端位于凹槽内，所述承压壳内部的下方安装有容置箱，且容置箱内壁的顶部设置有电线盒和2个弹簧绳，并且电线盒位于2个弹簧绳的中间，所述弹簧绳的下方安装有第一金属球，所述第一金属球内底部的中心处安装有支撑架，且支撑架的两侧设置有第二金属球，并且第二金属球位于第一金属球的下方，所述空腔和承压壳的下方均安装有压力传感器。
优选的，所述承压壳的下表面嵌入式安装有支脚，且支脚关于承压壳的中心点等角度设置有4个，并且支脚的下端设置为锥形结构。
优选的，所述传动链安装在套筒的中心处，且套筒的两端均设置有外螺纹，并且外螺纹的走向为对称设置。
优选的，所述限位架关于传动链对称设置有2个，且限位架的内侧通过轴承与套筒的外侧相互连接。
优选的，所述滑槽关于导向杆的中分水平线对称设置有2个，且滑槽与限位筒构成滑动结构。
优选的，所述支撑架与第二金属球为固定安装，且支撑架设置为中空的结构，并且第二金属球的中心点与第一金属球的中心点为同一垂直线。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该煤矿冲击地压监测装置，
1.设置有4个支脚，从而支脚扎入土壤中，提高承压壳安装的稳定性，并且第一金属球的上方设置有弹簧绳，使得第一金属球始终与地心垂直，从而当承压壳为倾斜状态时，第一金属球与倾斜的第二金属球碰撞，从而两者之间电路连通，只有当承压壳为水平状态时，电路断开，从而保证了承压壳底部的压力传感器均匀的土壤进行接触，保证了压力监测的稳定性；
2.初始状态下，导向杆的末端在凹槽中，从而承压壳沉在井中时，导向杆的末端不会与障碍物进行碰撞，对压力传感器进行防护，导向杆与套筒为螺纹连接，从而套筒转动时，导向杆做平行移动，使得导向杆与周围的土质进行接触，提高数据的准确性。
3.该装置中共设置有3个压力传感器，并且从三个方向对地压进行监测，提高数据的准确性，并且压力传感器与土质进行紧密接触，提高数据检测的灵敏性。
附图说明
图1为本发明整体内部结构示意图；
图2为本发明套筒与导向杆安装结构示意图；
图3为本发明导向杆与限位筒安装侧视结构示意图；
图4为本发明承压壳俯视结构示意图。
图中：1、承压壳；2、电动机；3、传动链；4、限位架；5、套筒；6、导向杆；7、外螺纹；8、滑槽；9、空腔；10、限位筒；11、压力传感器；12、凹槽；13、容置箱；14、电线盒；15、弹簧绳；16、第一金属球；17、支撑架；18、第二金属球；19、支脚。
具体实施方式
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。
请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种煤矿冲击地压监测装置，包括承压壳1、电动机2、传动链3、限位架4、套筒5、导向杆6、外螺纹7、滑槽8、空腔9、限位筒10、压力传感器11、凹槽12、容置箱13、电线盒14、弹簧绳15、第一金属球16、支撑架17、第二金属球18和支脚19，承压壳1的上表面设置为圆弧状结构，且其的内部安装有电动机2，并且电动机2的输出端安装有传动链3，承压壳1的内部安装有限位架4，且限位架4的表面被套筒5贯穿，限位架4关于传动链3对称设置有2个，且限位架4的内侧通过轴承与套筒5的外侧相互连接，限位架4对套筒5进行支撑，并且套筒5在限位架4的内部可进行自如的转动；
套筒5外表面的中间处被传动链3的末端包裹，且套筒5的两端安装有导向杆6，导向杆6通过外表面开设的外螺纹7与套筒5相互连接，传动链3安装在套筒5的中心处，且套筒5的两端均设置有外螺纹7，并且外螺纹7的走向为对称设置，从而套筒5转动时，2个外螺纹7做方向相反的运动；
导向杆6末端的上下两侧预留有滑槽8，且导向杆6的内部预留有空腔9，限位筒10安装在套筒5的外侧，且限位筒10的内表面与滑槽8卡合连接，滑槽8关于导向杆6的中分水平线对称设置有2个，且滑槽8与限位筒10构成滑动结构，滑槽8对导向杆6进行限位固定，避免导向杆6随着套筒5的转动而转动；
承压壳1的侧面开设有2个凹槽12，且凹槽12相对应的内壁处安装有限位筒10，导向杆6的末端位于凹槽12内，承压壳1内部的下方安装有容置箱13，且容置箱13内壁的顶部设置有电线盒14和2个弹簧绳15，并且电线盒14位于2个弹簧绳15的中间，弹簧绳15的下方安装有第一金属球16，第一金属球16内底部的中心处安装有支撑架17，且支撑架17的两侧设置有第二金属球18，并且第二金属球18位于第一金属球16的下方，支撑架17与第二金属球18为固定安装，且支撑架17设置为中空的结构，并且第二金属球18的中心点与第一金属球16的中心点为同一垂直线，因此当第二金属球18倾斜时，其翘起的一端与垂直的第一金属球16之间的距离减小并且碰撞，2个金属球开始通电，电路连通，从而得知承压壳1为倾斜状态，重新调整承压壳1的位置；
空腔9和承压壳1的下方均安装有压力传感器11，承压壳1的下表面嵌入式安装有支脚19，且支脚19关于承压壳1的中心点等角度设置有4个，并且支脚19的下端设置为锥形结构，支脚19扎入地质层中，提高了装置安装的稳定性，锥形结构提高破土的效率。
一种煤矿冲击地压监测装置的监测方法：首先将第一金属球16内部安装的导线接入电线盒14的内部，随后将整体放入井中，并且支脚19扎入土壤中，开启电线盒14的电源，电线盒14通电，并且电流通过弹簧绳15传递给第一金属球16，若承压壳1处于倾斜状，内部的第二金属球18为倾斜状，此时第二金属球18一端翘起，即该端的第二金属球18与第一金属球16接触，即电路接通，工作人员从外置的监测表得知电路接通，即承压壳1 为倾斜状态，调整承压壳1，直至电路断开，此时承压壳1为平衡状态，即压力传感器11与底面平衡接触，支脚19扎在土壤里，提高承压壳1的稳定性，之后启动电动机2，电动机2带动传动链3进行转动，传动链3带动套筒5进行转动，即套筒5在限位架4的内部进行转动，由于套筒5表面的滑槽8被限位筒10固定住，从而套筒5转动时，套筒5顺着外螺纹7进行转动，即导向杆6向外螺纹7中水平伸出，直至导向杆6的末端插入土壤中，压力传感器11对岩层的压力进行监测，信息传递给地面的监测站，增加了整体的实用性。
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。

Claims (2)

1.一种煤矿冲击地压监测装置，包括承压壳(1)和限位筒(10)，其特征在于：所述承压壳(1)的上表面设置为圆弧状结构，且其的内部安装有电动机(2)，并且电动机(2)的输出端安装有传动链(3)，所述承压壳(1)的内部安装有限位架(4)，且限位架(4)的表面被套筒(5)贯穿，所述套筒(5)外表面的中间处被传动链(3)的末端包裹，且套筒(5)的两端安装有导向杆(6)，所述导向杆(6)通过外表面开设的外螺纹(7)与套筒(5)相互连接，所述导向杆(6)末端的上下两侧预留有滑槽(8)，且导向杆(6)的内部预留有空腔(9)，所述限位筒(10)安装在套筒(5)的外侧，且限位筒(10)的内表面与滑槽(8)卡合连接，所述承压壳(1)的侧面开设有2个凹槽(12)，且凹槽(12)相对应的内壁处安装有限位筒(10)，所述导向杆(6)的末端位于凹槽(12)内，所述承压壳(1)内部的下方安装有容置箱(13)，且容置箱(13)内壁的顶部设置有电线盒(14)和2个弹簧绳(15)，并且电线盒(14)位于2个弹簧绳(15)的中间，所述弹簧绳(15)的下方安装有第一金属球(16)，所述第一金属球(16)内底部的中心处安装有支撑架(17)，且支撑架(17)的两侧设置有第二金属球(18)，并且第二金属球(18)位于第一金属球(16)的下方，所述空腔(9)和承压壳(1)的下方均安装有压力传感器(11)，所述承压壳(1)的下表面嵌入式安装有支脚(19)，且支脚(19)关于承压壳(1)的中心点等角度设置有4个，并且支脚(19)的下端设置为锥形结构，所述传动链(3)安装在套筒(5)的中心处，且套筒(5)的两端均设置有外螺纹(7)，并且外螺纹(7)的走向为对称设置，所述限位架(4)关于传动链(3)对称设置有2个，且限位架(4)的内侧通过轴承与套筒(5)的外侧相互连接；所述滑槽(8)关于导向杆(6)的中分水平线对称设置有2个，且滑槽(8)与限位筒(10)构成滑动结构，所述支撑架(17)与第二金属球(18)为固定安装，且支撑架(17)设置为中空的结构，并且第二金属球(18)的中心点与第一金属球(16)的中心点为同一垂直线。
2.一种煤矿冲击地压监测装置的监测方法，其特征在于：具体监测方法为：首先将第一金属球(16)内部安装的导线接入电线盒(14)的内部，随后将整体放入井中，并且支脚(19)扎入土壤中，开启电线盒(14)的电源，电线盒(14)通电，并且电流通过弹簧绳(15)传递给第一金属球(16)，若承压壳(1)处于倾斜状，内部的第二金属球(18)为倾斜状，此时第二金属球(18)一端翘起，即该端的第二金属球(18)与第一金属球(16)接触，即电路接通，工作人员从外置的监测表得知电路接通，即承压壳(1)为倾斜状态，调整承压壳(1)，直至电路断开，此时承压壳(1)为平衡状态，即压力传感器(11)与底面平衡接触，支脚(19)扎在土壤里，提高承压壳(1)的稳定性，之后启动电动机(2)，电动机(2)带动传动链(3)进行转动，传动链(3)带动套筒(5)进行转动，即套筒(5)在限位架(4)的内部进行转动，由于套筒(5)表面的滑槽(8)被限位筒(10)固定住，从而套筒(5)转动时，套筒(5)顺着外螺纹(7)进行转动，即导向杆(6)向外螺纹(7)中水平伸出，直至导向杆(6)的末端插入土壤中，压力传感器(11)对岩层的压力进行监测，信息传递给地面的监测站即完成监测过程。
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