CN111396039A - 煤矿巷道顶板岩性钻孔判定装置及判定方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种煤矿巷道顶板岩性钻孔判定装置，包括：推力传感器，其设于煤矿巷道的底板上；锚杆钻机，其底端压设于所述推力传感器上，以通过推力传感器测量锚杆钻机推进力；动态扭矩传感器，其固定于所述锚杆钻机的输出端，用于测定锚杆钻机的输出扭矩；拉线位移传感器，其固定于所述锚杆钻机的支腿外周，用于测定锚杆钻机的支腿升起高度；数据接收仪，其分别与推力传感器、动态扭矩传感器、拉线位移传感器连接，用于接收推进力、输出扭矩、高度数据。还公开了一种煤矿巷道顶板岩性钻孔判定方法。本发明具有动态测试锚杆钻机钻进过程中的动态扭矩、钻进深度、推进力的有益效果。

Description

煤矿巷道顶板岩性钻孔判定装置及判定方法

技术领域

本发明涉及顶板岩性判定技术领域。更具体地说，本发明涉及一种煤矿巷道顶板岩性钻孔判定装置及判定方法。

背景技术

巷道掘进是煤矿生产的一项经常而重要的工作，不论开掘何种巷道，其主要工作都是破岩和支护，其对象是各种不同的、物理力学性质各异的岩石。因此，了解顶板岩石性质，对巷道掘进具有重要的意义。实际工作过程中，相邻工作面顶板岩性情况可以作为参考，但是实际巷道掘进中地质条件千变万化，必须及时对顶板岩性进行有效的精确判定。

目前，确定煤矿巷道顶板岩性的方法主要有：(1)、利用地质岩心钻取出岩心判断，其耗时长、费用高，地质钻机体形较大，不适合在掘进工作面工作；(2)利用不同的物理性质(密度、磁性、电性等)预报界面位置，而不能有效的用于判定顶板岩性；(3)利用顶板结构窥探仪对钻孔内岩性进行窥视，但是由于复杂的外部环境常常出现钻孔成像不清楚的问题；

相关研究表明，在锚杆钻机参数不变的情况下，打钻过程中钻头穿过岩层交界面和软岩夹层时与其他岩层相比具有不同的动力响应，如何研制了一套能够动态测试锚杆钻机钻进过程中的动态扭矩、钻进深度、推进力等参数的煤矿巷道顶板岩性钻孔判定装置是目前急需解决的问题。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种煤矿巷道顶板岩性钻孔判定装置，其能够动态测试锚杆钻机钻进过程中的动态扭矩、钻进深度、推进力。

本发明还有一个目的是提供一种煤矿巷道顶板岩性钻孔判定方法，能够提高判定结果准确度。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种煤矿巷道顶板岩性钻孔判定装置，包括：

推力传感器，其设于煤矿巷道的底板上；

锚杆钻机，其底端压设于所述推力传感器上，以通过推力传感器测量锚杆钻机推进力；

动态扭矩传感器，其固定于所述锚杆钻机的输出端，用于测定锚杆钻机的输出扭矩；

拉线位移传感器，其固定于所述锚杆钻机的支腿外周，用于测定锚杆钻机的支腿升起高度；

数据接收仪，其分别与推力传感器、动态扭矩传感器、拉线位移传感器连接，用于接收推进力、输出扭矩、高度数据。

优选的是，所述的煤矿巷道顶板岩性钻孔判定装置，还包括：岩粉收集机构，其包括：

岩粉导流斗，其顶端罩设于所述锚杆钻机的钻孔下方周向，所述岩粉导流斗具有用于使锚杆钻机的钻杆密封穿过的穿孔；

引流组件，其包括水平设置的引流板、贯穿所述引流板设置的滑道、滑动设于所述滑道上的滑块、贯穿所述滑块设置的引流管，位于所述滑块下方的引流管竖直设置，其中，所述滑块沿滑道移动的前端竖直固接牵引杆；

牵引组件，其包括一端与所述牵引杆人字形连接的牵引绳、用于引导牵引绳沿滑道滑动方向设置的多个第一滑轮、用于引导穿过多个第一滑轮的牵引绳与所述锚杆钻机的支腿外周连接的多个第二滑轮，其中，多个第一滑轮可转动设于所述引流板上方，位于所述引流板上方的牵引绳在引流板上的投影沿宽度方向均分所述滑道，当所述锚杆钻机的支腿收缩至最短时，所述滑块位于所述滑道的开始端；

收集组件，其包括水平设置的集水盘、贯穿所述集水盘底面设置的支撑槽、周向密封架设于所述支撑槽上的收集箱、所述集水盘底面四周向下缩合延伸形成排水口，所述排水口连通排水管，所述收集箱包括过滤板、固设于所述过滤板上形成收集槽的框体，其中，所述收集槽设置为长度方向沿引流管滑动方向设置，用于承接引流管导出物料，所述收集槽的高度高于所述集水盘的高度，所述引流组件可拆卸架设与所述收集组件上方；

排污箱，其位于煤矿巷道的底板上，且位于所述排水管下方；

其中，所述岩粉导流斗的导出接口通过导管与所述引流管上端连通。

优选的是，所述岩粉导流斗包括：

密封板，其为圆盘状，所述密封板顶端靠近内周同轴固设圆盘状胶囊，所述密封板通过螺栓固接于所述顶板上且所述胶囊与顶板间密封；

上导流斗，其由上至下包括依次连通的倒置圆台状的集流部、筒状观察部、圆台状排流部，其中，所述集流部顶端与所述密封板底端可拆卸密封连接，所述观察部的长度为10-15cm，所述观察部由透明材料制成；

下导流斗，其为顶端与所述观察部外周下部密封固接的筒状，所述下导流斗底端倾斜设置，且沿所述钻杆周向部位贯穿形成穿孔，所述穿孔向上延伸形成密封管，所述密封管上部内侧壁周向与钻杆滑动密封连接，其中，所述导出接口设于所述下导流斗的最低端。

优选的是，所述滑道包括多个U型支滑道，任意相邻两个U型支滑道开口相反且共用其中一侧壁。

优选的是，每个第一滑轮通过两遍长度不等的U型架可转动设于所述引流板上方，所述牵引杆和所述引流管与所述第一滑轮同高度位置向外凸出以使引流板可穿过。

优选的是，所述的煤矿巷道顶板岩性钻孔判定装置，还包括：抽风机，其抽风端通过抽风管与所述排水管连通，所述抽风管靠近排水管的一端、所述排水管位于与所述排水管连接处的下方均设置阀门。

优选的是，所述收集槽沿其长度方向间隔卡设多个隔板，所述隔板的顶端高度倒于所述收集槽的顶端高度、低于所述引流管底端高度。

一种煤矿巷道顶板岩性钻孔判定方法，利用如权利要求3所述的煤矿巷道顶板岩性钻孔判定装置进行判定，包括以下步骤：

依据高度数据获得钻孔深度；

依据推进力、输出扭矩、钻孔深度数据计算处理获得推进力和输出扭矩分别与时间、钻孔深度的二维坐标图；

依据推进力和输出扭矩分别与时间、钻孔深度的二维坐标图，分析计算顶板各层厚度Ⅰ及硬度排序Ⅰ；

设定图片获取器，其与数据接收仪连接，用于实时获取所述观察部的图片并传输至数据接收仪；

依据观察部的图片获取该图片对应的色度值；

制定岩性名称及对应返水色度值范围、岩粉性质、硬度等级对照表；

依据图片对应的色度值、收集槽中岩粉性质确定各层岩性名称、厚度Ⅱ、硬度排序Ⅱ；

确定硬度排序Ⅰ与硬度排序Ⅱ是否一致，若是，确定各层岩性名称，厚度，其中，对于软弱岩层厚度为厚度Ⅰ、厚度Ⅱ代表范围的并集，对于硬质岩层，厚度为厚度Ⅰ、厚度Ⅱ代表范围的交集。

本发明至少包括以下有益效果：

第一、能够动态测试锚杆钻机钻进过程中的动态扭矩、钻进深度、推进力，为专业地质人员判定顶板岩性提供数据，其中，基于拉线位移传感器配合时间能够测量钻杆钻进的速度，不同岩性的动态扭矩、推进力、钻进速度是不一样的，同一岩性的动态扭矩、推进力、钻进速度会停留在某一范围内，当顶板出现岩性变化时，动态扭矩、推进力、钻进速度往往会出现阶梯形的变化，分析计算顶板各岩层的岩性及厚度。

第二、利用支腿的上升牵动牵引绳移动，牵引绳的移动使返水按照支腿上升速度沿收集槽长度方向移动，即使收集槽收集岩粉有效的1:1还原钻井钻进过程中岩粉的排出，同时，通过上导流斗的设置便于返水收集同步可提高通过观察部观察返水颜色的准确度，颜色及岩粉的观察为专业地质人员判定顶板岩性提供返水颜色、岩粉性质判断数据，多指标评判提高专业工作人员判定准确度。

第三、判定方法中依据动态测定的推进力、输出扭矩、钻孔深度，分析计算顶板各层厚度Ⅰ及硬度排序Ⅰ；依据图片对应的色度值、收集槽中岩粉性质确定各层岩性名称、厚度Ⅱ、硬度排序Ⅱ；两者结合分析，取长补短，提高判定结果准确度。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明的其中一技术方案中煤矿巷道顶板岩性钻孔判定装置的结构示意图；

图2为本发明的其中一技术方案中煤矿巷道顶板岩性钻孔判定装置的结构示意图；

图3为本发明的图2中A部分的放大结构示意图；

图4为本发明的其中一技术方案中岩粉收集机构的结构示意图；

图5为本发明的其中一技术方案中第一滑轮与引流管的结构示意图；

图6为本发明的其中一实施例中锚杆钻机输出扭矩与时间的关系图；

图7为本发明的其中一实施例中锚杆钻机推进力与时间的关系图；

图8为本发明的其中一实施例中锚杆钻机输出扭矩与钻孔深度的关系图；

图9为本发明的其中一实施例中锚杆钻机推进力与钻孔深度的关系图。

附图标记具体为：顶板1；底板2；推力传感器30；动态扭矩传感器31；拉线位移传感器32；数据接收仪33；支架34；锚杆钻机4；支腿40；输出端41；岩粉导流斗5；密封板50；胶囊51；上导流斗52；集流部520；观察部521；排流部522；下导流斗53；穿孔530；密封管531；导出接口54；引流板60；滑道61；滑块62；引流管63；牵引杆64；牵引绳70；第一滑轮71；第二滑轮72；集水盘80；排水口81；排水管82；过滤板83；收集槽84；框体85；隔板86；排污箱90；抽风机91；抽风管92；阀门93。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

如图1-5所示，本发明提供一种煤矿巷道顶板岩性钻孔判定装置，包括：

推力传感器，其设于煤矿巷道的底板上；

锚杆钻机，其底端压设于所述推力传感器上，以通过推力传感器测量锚杆钻机的推进力，其中，推进力为锚杆钻机工作过程中的实时推进力；

动态扭矩传感器，其固定于所述锚杆钻机的输出端，用于测定锚杆钻机的输出扭矩，其中，输出扭矩为锚杆钻机工作过程中的实时输出扭矩，动态扭矩传感器通过支架安装；

拉线位移传感器，其固定于所述锚杆钻机的支腿外周，用于测定锚杆钻机的支腿升起高度(相当于钻孔深度)，其中，支腿升起高度为实时高度，实时具体为每间隔一定时间(较短时间，例如间隔时间为0.5-2s)测定一次；

数据接收仪，其分别与推力传感器、动态扭矩传感器、拉线位移传感器连接，用于接收推进力、输出扭矩、高度数据。

在上述技术方案中，锚杆钻机包括机体、设于机体下方的可伸缩的支腿、设于机体上方的可旋转的输出端，同步数据接收仪可处理接收数据给出输出扭矩与时间、推进力与时间、输出扭矩与钻孔深度、推进力与钻孔深度之间的关系图，使用过程中，S1、安装推力传感器，在锚杆钻机上安装动态扭矩传感器、拉线位移传感器，将锚杆钻机底端安装于推力传感器上；

S2、按照施工要求作好锚杆钻机钻进前的准备工作；

S3、准备工作做好后，由工人操作锚杆钻机，数据接收仪同步接收推进力、输出扭矩、高度数据，专业地质人员根据上述参数判定顶板岩性。采用这种技术方案，能够动态测试锚杆钻机钻进过程中的动态扭矩、钻进深度、推进力，为专业地质人员判定顶板岩性提供数据，其中，基于拉线位移传感器配合时间能够测量钻杆钻进的速度，不同岩性的动态扭矩、推进力、钻进速度是不一样的，同一岩性的动态扭矩、推进力、钻进速度会停留在某一范围内，当顶板出现岩性变化时，动态扭矩、推进力、钻进速度往往会出现阶梯形的变化，分析计算顶板各岩层的岩性及厚度。

在另一种技术方案中，所述的煤矿巷道顶板岩性钻孔判定装置，还包括：岩粉收集机构，其包括：

岩粉导流斗，其顶端罩设于所述锚杆钻机的钻孔下方周向，所述岩粉导流斗具有用于使锚杆钻机的钻杆密封穿过的穿孔；

引流组件，其包括水平设置的引流板、贯穿所述引流板设置的滑道、滑动设于所述滑道上的滑块、贯穿(位于所述滑块中心)所述滑块设置的引流管，位于所述滑块下方的引流管竖直设置，其中，所述滑块沿滑道移动的前端竖直固接牵引杆，所述滑道可为直线型，直线滑道会使引流板占用较大的空间，不利于装置整体设置的紧凑，滑道优选为弯折滑道，具体可为由外至内的螺旋蚊香型、重复的S型；滑道和滑块具体可设置为：滑道的相对侧壁均设置滑槽，滑块为圆柱状(引流管与所述滑块间同轴设置)，且与滑槽匹配设置有滚动轮，以使滑块滑动设于滑道，所述滑块的顶端高度低于第一滑轮的底端高度；所述牵引杆与滑块的连接处与所述引流管与滑块连接处的连线，沿滑块顶面径向方向设置；

牵引组件，其包括一端与所述牵引杆人字形连接的牵引绳、用于引导牵引绳沿滑道滑动方向设置的多个第一滑轮、用于引导穿过多个第一滑轮的牵引绳与所述锚杆钻机的支腿外周连接的多个第二滑轮，其中，多个第一滑轮可转动设于所述引流板上方(具体可为通过两边长度不等的U型杆固定，其中，长度较长的一边竖直固接于所述引流板上，使另一边竖直向下设置，且底端高度高于所述引流板，所述第一滑轮可转动固设于另一边底端，第一滑轮沿水平方向转动)，位于所述引流板上方的牵引绳在引流板上的投影沿宽度方向均分所述滑道，当所述锚杆钻机的支腿收缩至最短时，所述滑块位于所述滑道的开始端，同时当所述锚杆钻机的支腿伸长至最长时，所述滑块位于所述滑道的末端，牵引绳的一端与所述牵引杆间呈人字形连接，牵引绳的受力点位于所述引流板上方，由于相邻两个第一滑轮间的牵引绳呈直线型，故而，弯折型滑道由多个直线型滑道单元构成，且相邻两个直线型滑道单元之间的弯折弧度不影响滑块的滑动；

收集组件，其包括水平设置的集水盘、贯穿所述集水盘底面设置的支撑槽、周向密封架设于所述支撑槽上的收集箱、所述集水盘底面四周向下缩合延伸形成排水口，所述排水口连通排水管，所述收集箱包括过滤板、固设于所述过滤板上形成收集槽的框体，其中，所述收集槽设置为长度方向沿引流管滑动方向设置，用于承接引流管导出物料，所述收集槽的高度高于所述集水盘的高度，所述引流组件可拆卸架设与所述收集组件上方；

排污箱，其位于煤矿巷道的底板上，且位于所述排水管下方；

其中，所述岩粉导流斗的导出接口通过导管与所述引流管上端连通。在上述技术方案中，钻进过程中，通过钻孔返流的混合着岩粉的返水经过岩粉导流斗，并通过所述岩粉导流斗的导出接口、导管到达引流管，通过引流管排入收集槽，通过收集槽底端的过滤板滤板滤除水分保留岩粉，同步，在钻井过程中，支腿伸长带动滑块移动，进而带动引流管沿收集槽长度方向移动；采用这种方案，利用支腿的上升牵动牵引绳移动，牵引绳的移动使返水按照支腿上升速度沿收集槽长度方向移动，即使收集槽收集岩粉有效的1:1还原钻井钻进过程中岩粉的排出，提高技术人员依据岩粉对顶板岩性判断的准确性。

在另一种技术方案中，所述岩粉导流斗包括：

密封板，其为圆盘状，所述密封板顶端靠近内周同轴固设圆盘状胶囊，所述密封板通过螺栓固接于所述顶板上且所述胶囊与顶板间密封，优选的，所述胶囊在所述密封板上的水平投影与所述密封板相交(部分重叠)，通过胶囊的使用有效的实现密封板与顶板间的密封；

上导流斗，其由上至下包括依次连通的倒置圆台状的集流部、筒状的观察部、圆台状的排流部，其中，所述集流部顶端与所述密封板底端可拆卸密封连接(具体可为螺纹连接)，所述观察部的长度为10-15cm，所述观察部由透明材料制成，观察部相对于集流部直径变小，便于返水聚集导出，返水聚集的过程中便于人员实时观察记录返水颜色；

下导流斗，其为顶端与所述观察部外周下部密封固接的筒状，所述下导流斗底端倾斜设置，且所述下导流斗底端沿所述钻杆周向部位贯穿形成穿孔，所述穿孔向上延伸形成密封管，所述密封管上部内侧壁周向与钻杆上下滑动密封连接(具体可为所述密封管上部内侧壁覆设橡胶套，所述橡胶套的内周直径略小于所述钻杆的外周直径)，进一步，优选的所述密封管顶端高度等于所述排流部顶端高度，其中，所述导出接口设于所述下导流斗的最低端，用于导出返水。采用这种方案，通过密封板配合胶囊设置，有效的实现密封板与顶板间的密封安装与快速拆卸，通过上导流斗的设置便于返水收集同步可提高通过观察部观察返水颜色的准确度，颜色的观察为专业地质人员判定顶板岩性提供返水颜色判断数据。

在另一种技术方案中，所述滑道包括多个U型支滑道，任意相邻两个U型支滑道开口相反且共用其中一侧壁。采用这种方案，紧凑型设计装置，提高空间利用率。

在另一种技术方案中，每个第一滑轮通过两遍长度不等的U型架可转动设于所述引流板上方(长度较长的一边竖直固接于所述引流板上，使另一边竖直向下设置，且底端高度高于所述引流板，所述第一滑轮可转动固设于另一边底端，第一滑轮沿水平方向转动)，所述牵引杆和所述引流管与所述第一滑轮同高度位置向外凸出以使引流板可穿过。

在另一种技术方案中，所述的煤矿巷道顶板岩性钻孔判定装置，其特征在于，还包括：抽风机，其抽风端通过抽风管与所述排水管连通，所述抽风管靠近排水管的一端、所述排水管位于与所述排水管连接处的下方均设置阀门。采用这种方案，便于快速风干岩粉。

在另一种技术方案中，所述收集槽沿其长度方向间隔卡设多个隔板，所述隔板的顶端高度倒于所述收集槽的顶端高度、低于所述引流管底端高度，采用这种方案，提高岩粉收集效果。

<实施例1>

煤矿巷道顶板岩性钻孔判定方法，将研制的煤矿巷道顶板岩性钻孔判定装置进行十五号煤顺槽巷道K₂顶板的现场试验，具体为：

S1、按照锚杆钻机正常施工要求作好锚杆钻机钻进前的准备工作；

S2、安装推力传感器、拉力位移传感器、动态扭矩传感器；

S3、开启锚杆钻机工作至结束，动态记录推进力、高度(钻孔深度)、输出扭矩；

S4、依据推进力和输出扭矩分别与时间、钻孔深度的二维坐标图(如图6-9所示)；

根据现场测试结果，十五号煤顺槽巷道K₂顶板打钻过程中，钻机的推进速度为3～5mm/s，钻机输出扭矩最大为94Nm，钻机推进力最大为694N，从上述测试曲线可以看出，测试装置能够较好的满足煤矿井下顶板动态测试需求，能够分别检测钻机推进速度、钻机输出扭矩、钻机推进力与时间、空间关系曲线，现场试验取得了较完整的基础数据，该装置实现自动化监测，有较强的实用性。

<实施例2>

煤矿巷道顶板岩性钻孔判定方法，具体为：

S1、按照锚杆钻机正常施工要求作好锚杆钻机钻进前的准备工作；

S2、安装推力传感器、拉力位移传感器、动态扭矩传感器；

S3、开启锚杆钻机工作至结束，钻进过程中，专业地质人员始终观测观察部返水颜色，并结合返水中岩粉性质，推进力和输出扭矩分别与时间、钻孔深度的二维坐标图判断顶板岩性。

采用上述方法，提供一种对岩粉性质、返水颜色、推进力、输出扭矩、钻孔深度等实施连续监测的方法，提高专业工作人员判断准确度。

<实施例3>

煤矿巷道顶板岩性钻孔判定方法，包括以下步骤：

依据高度数据获得钻孔深度；

依据推进力、输出扭矩、钻孔深度数据计算处理获得推进力和输出扭矩分别与时间、钻孔深度的二维坐标图，即推进力-时间，输出扭矩-时间，推进力-钻孔深度，输出扭矩-钻孔深度的二维坐标图；

依据推进力和输出扭矩分别与时间、钻孔深度的二维坐标图，分析计算顶板各层厚度Ⅰ及硬度排序Ⅰ；

设定图片获取器，其与数据接收仪连接，用于实时获取所述观察部的图片并传输至数据接收仪；

依据观察部的图片获取该图片对应的色度值；

制定岩性名称及对应返水色度值范围、岩粉性质、硬度等级对照表，具体可通过查阅收集资料、实验共同结合获得，例如，部分如下表1所示：

表1部分对照表

其中，当岩性名称分为N组时，将硬度等级分为N级，按照硬度由大至小依次分为N级、……、1级；

依据图片对应的色度值、收集槽中岩粉性质确定各层岩性名称、厚度Ⅱ、硬度排序Ⅱ；

确定硬度排序Ⅰ与硬度排序Ⅱ是否一致，若是，确定各层岩性名称，厚度，其中，对于软弱岩层厚度为厚度Ⅰ、厚度Ⅱ代表范围的并集，对于硬质岩层，厚度为厚度Ⅰ、厚度Ⅱ代表范围的交集。

采用上述方法，依据动态测定的推进力、输出扭矩、钻孔深度，分析计算顶板各层厚度Ⅰ及硬度排序Ⅰ；依据图片对应的色度值、收集槽中岩粉性质确定各层岩性名称、厚度Ⅱ、硬度排序Ⅱ；两者结合分析，取长补短，提高判定结果准确度。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (8)

1.煤矿巷道顶板岩性钻孔判定装置，其特征在于，包括：

推力传感器，其设于煤矿巷道的底板上；

锚杆钻机，其底端压设于所述推力传感器上，以通过推力传感器测量锚杆钻机推进力；

动态扭矩传感器，其固定于所述锚杆钻机的输出端，用于测定锚杆钻机的输出扭矩；

拉线位移传感器，其固定于所述锚杆钻机的支腿外周，用于测定锚杆钻机的支腿升起高度；

数据接收仪，其分别与推力传感器、动态扭矩传感器、拉线位移传感器连接，用于接收推进力、输出扭矩、高度数据。

2.如权利要求1所述的煤矿巷道顶板岩性钻孔判定装置，其特征在于，还包括：岩粉收集机构，其包括：

岩粉导流斗，其顶端罩设于所述锚杆钻机的钻孔下方周向，所述岩粉导流斗具有用于使锚杆钻机的钻杆密封穿过的穿孔；

引流组件，其包括水平设置的引流板、贯穿所述引流板设置的滑道、滑动设于所述滑道上的滑块、贯穿所述滑块设置的引流管，位于所述滑块下方的引流管竖直设置，其中，所述滑块沿滑道移动的前端竖直固接牵引杆；

牵引组件，其包括一端与所述牵引杆人字形连接的牵引绳、用于引导牵引绳沿滑道滑动方向设置的多个第一滑轮、用于引导穿过多个第一滑轮的牵引绳与所述锚杆钻机的支腿外周连接的多个第二滑轮，其中，多个第一滑轮可转动设于所述引流板上方，位于所述引流板上方的牵引绳在引流板上的投影沿宽度方向均分所述滑道，当所述锚杆钻机的支腿收缩至最短时，所述滑块位于所述滑道的开始端；

收集组件，其包括水平设置的集水盘、贯穿所述集水盘底面设置的支撑槽、周向密封架设于所述支撑槽上的收集箱、所述集水盘底面四周向下缩合延伸形成排水口，所述排水口连通排水管，所述收集箱包括过滤板、固设于所述过滤板上形成收集槽的框体，其中，所述收集槽设置为长度方向沿引流管滑动方向设置，用于承接引流管导出物料，所述收集槽的高度高于所述集水盘的高度，所述引流组件可拆卸架设与所述收集组件上方；

排污箱，其位于煤矿巷道的底板上，且位于所述排水管下方；

其中，所述岩粉导流斗的导出接口通过导管与所述引流管上端连通。

3.如权利要求2所述的煤矿巷道顶板岩性钻孔判定装置，其特征在于，所述岩粉导流斗包括：

密封板，其为圆盘状，所述密封板顶端靠近内周同轴固设圆盘状胶囊，所述密封板通过螺栓固接于所述顶板上且所述胶囊与顶板间密封；

上导流斗，其由上至下包括依次连通的倒置圆台状的集流部、筒状观察部、圆台状排流部，其中，所述集流部顶端与所述密封板底端可拆卸密封连接，所述观察部的长度为10-15cm，所述观察部由透明材料制成；

下导流斗，其为顶端与所述观察部外周下部密封固接的筒状，所述下导流斗底端倾斜设置，且沿所述钻杆周向部位贯穿形成穿孔，所述穿孔向上延伸形成密封管，所述密封管上部内侧壁周向与钻杆滑动密封连接，其中，所述导出接口设于所述下导流斗的最低端。

4.如权利要求2所述的煤矿巷道顶板岩性钻孔判定装置，其特征在于，所述滑道包括多个U型支滑道，任意相邻两个U型支滑道开口相反且共用其中一侧壁。

5.如权利要求3所述的煤矿巷道顶板岩性钻孔判定装置，其特征在于，每个第一滑轮通过两遍长度不等的U型架可转动设于所述引流板上方，所述牵引杆和所述引流管与所述第一滑轮同高度位置向外凸出以使引流板可穿过。

6.如权利要求2所述的煤矿巷道顶板岩性钻孔判定装置，其特征在于，还包括：抽风机，其抽风端通过抽风管与所述排水管连通，所述抽风管靠近排水管的一端、所述排水管位于与所述排水管连接处的下方均设置阀门。

7.如权利要求2所述的煤矿巷道顶板岩性钻孔判定装置，其特征在于，所述收集槽沿其长度方向间隔卡设多个隔板，所述隔板的顶端高度倒于所述收集槽的顶端高度、低于所述引流管底端高度。

8.一种煤矿巷道顶板岩性钻孔判定方法，其特征在于，利用如权利要求3所述的煤矿巷道顶板岩性钻孔判定装置进行判定，包括以下步骤：

依据高度数据获得钻孔深度；

依据推进力、输出扭矩、钻孔深度数据计算处理获得推进力和输出扭矩分别与时间、钻孔深度的二维坐标图；

依据推进力和输出扭矩分别与时间、钻孔深度的二维坐标图，分析计算顶板各层厚度Ⅰ及硬度排序Ⅰ；

设定图片获取器，其与数据接收仪连接，用于实时获取所述观察部的图片并传输至数据接收仪；

依据观察部的图片获取该图片对应的色度值；

制定岩性名称及对应返水色度值范围、岩粉性质、硬度等级对照表；

依据图片对应的色度值、收集槽中岩粉性质确定各层岩性名称、厚度Ⅱ、硬度排序Ⅱ；

确定硬度排序Ⅰ与硬度排序Ⅱ是否一致，若是，确定各层岩性名称，厚度，其中，对于软弱岩层厚度为厚度Ⅰ、厚度Ⅱ代表范围的并集，对于硬质岩层，厚度为厚度Ⅰ、厚度Ⅱ代表范围的交集。

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