CN112127951A - 一种钻屑扭矩预测煤层冲击地压装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种钻屑扭矩预测煤层冲击地压装置，主要涉及冲击地压预测技术领域。一种钻屑扭矩预测煤层冲击地压装置，包括底座，所述底座顶面四角均设有链轮，其中一个所述链轮下方设有传动电机，所述传动电机转轴顶端与对应的链轮底面固定连接，所述传动电机与底座固定连接，其余链轮均与底座转动连接，四个所述链轮之间通过链条啮合连接。本发明的有益效果在于：本发明结构简单，操作方便，通过调节伸缩杆的伸展与收缩，能够调整钻屑装置的工作角度，进而能够进行多方位钻屑，提高了冲击地压预测效率，且避免了操作人员手持操作，降低了操作人员体力劳动，同时通过设置万向轮，便于移动与转移本装置，提高了本装置的灵活性。
Description
技术领域
本发明主要涉及冲击地压预测技术，具体是一种钻屑扭矩预测煤层冲击地压装置。
背景技术
我国煤矿是世界上冲击地压最严重的国家之一，随着开采逐渐向深部发展，冲击地压发生频次越来越多，危害也越来越大，冲击地压可能造成瓦斯突出、瓦斯爆炸等次生灾害，造成人员伤亡和经济损失，严重制约了煤矿的安全生产，冲击地压准确预测预报问题成为我国深部资源开发亟需解决的研究课题，冲击地压的发生是煤岩中应力超过其极限强度，在开采过程中由于“诱发”因素导致煤岩突变破坏，瞬间释放应变能，形成冲击地压灾害。
钻屑扭矩法是通过测试钻孔过程中钻机对钻杆输出扭矩的大小来判断煤矿冲击地压危险性的方法，具备许多传统方法不可替代的优点，是一种很有发展的预测预报方法，目前多是操作人员手持钻屑设备进行钻孔，随着时间的推移，容易增加操作人员体力劳动，影响施工，给冲击地压预测带来不便。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明提供了一种钻屑扭矩预测煤层冲击地压装置，本发明结构简单，操作方便，通过调节伸缩杆的伸展与收缩，能够调整钻屑装置的工作角度，进而能够进行多方位钻屑，提高了冲击地压预测效率，且避免了操作人员手持操作，降低了操作人员体力劳动，同时通过设置万向轮，便于移动与转移本装置，提高了本装置的灵活性。
本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：
一种钻屑扭矩预测煤层冲击地压装置，包括底座，所述底座顶面四角均设有链轮，其中一个所述链轮下方设有传动电机，所述传动电机转轴顶端与对应的链轮底面固定连接，所述传动电机与底座固定连接，其余链轮均与底座转动连接，四个所述链轮之间通过链条啮合连接，每个所述链轮顶面均安装丝杆，所述底座上方设有横板，四根所述丝杆均穿过横板并与横板螺纹配合，所述横板顶面一侧开设矩形透槽，所述矩形透槽内通过转轴转动连接放置板，所述放置板顶面安装钻屑装置，所述横板底面设有安装板，所述安装板通过四根连接杆与横板固定连接，所述安装板顶面安装倾斜伸缩杆，所述伸缩杆活动杆顶端与放置板底面固定连接，所述底座顶面安装控制箱，所述传动电机、钻屑装置分别与控制箱线路连接。
进一步的，所述钻屑装置包括煤电钻、麻花钻杆与钻头，所述煤电钻的输出端内连接扭矩推力传感器，所述扭矩推力传感器左端外围设有集电环，所述扭矩推力传感器外壁安装电阻应变花，所述电阻应变花中的电阻成45夹角分布，并连接集电环钻子的导线，所述集电环输出连接数据采集仪，所述数据采集仪输出连接数据记录仪，所述扭矩推力传感器右侧固定连接麻花钻杆，所述麻花钻杆右侧端头内固定连接钻头。
进一步的，所述底座前侧安装两根倾斜的第一推杆，两根所述第一推杆左右分布，两根所述第一推杆顶端之间通过第二推杆固定连接。
进一步的，所述第二推杆外周套装弹性防护套。
进一步的，所述底座顶面两侧均安装竖向的导向杆，所述横板两侧均安装导向套，每根所述导向杆均穿过对应的导向套，所述导向套能够沿导向杆上下滑动。
进一步的，所述底座底面四角均安装万向轮，所述万向轮带有刹车功能。
进一步的，每根所述丝杆顶端均安装限定块，所述限定块直径大于丝杆直径。
对比现有技术，本发明的有益效果是：
本发明结构简单，操作方便，通过调节伸缩杆的伸展与收缩，能够调整钻屑装置的工作角度，进而能够进行多方位钻屑，提高了冲击地压预测效率，且避免了操作人员手持操作，降低了操作人员体力劳动，同时通过设置万向轮，便于移动与转移本装置，提高了本装置的灵活性。
附图说明
附图1是本发明结构示意图；
附图2是图1的左视图；
附图中所示标号：1、底座；2、链轮；3、传动电机；4、链条；5、丝杆；6、横板；7、矩形透槽；8、转轴；9、放置板；10、安装板；11、连接杆；12、伸缩杆；13、控制箱；14、第一推杆；15、第二推杆；16、弹性防护套；17、导向杆；18、导向套；19、万向轮；20、钻屑装置；21、限定块。
具体实施方式
结合附图和具体实施例，对本发明作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。
如图1-2所示，本发明所述一种钻屑扭矩预测煤层冲击地压装置，包括底座1，所述底座1顶面四角均设有链轮2，其中一个所述链轮2下方设有传动电机3，所述传动电机3转轴顶端与对应的链轮2底面固定连接，所述传动电机3与底座1固定连接，其余链轮2均与底座1转动连接，四个所述链轮2之间通过链条4啮合连接，每个所述链轮2顶面均安装丝杆5，所述底座1上方设有横板6，四根所述丝杆5均穿过横板6并与横板6螺纹配合，所述横板6顶面一侧开设矩形透槽7，所述矩形透槽7内通过转轴8转动连接放置板9，所述放置板9顶面安装钻屑装置20，所述横板6底面设有安装板10，所述安装板10通过四根连接杆11与横板6固定连接，所述安装板10顶面安装倾斜的伸缩杆12，所述伸缩杆12活动杆顶端与放置板9底面固定连接，所述底座1顶面安装控制箱13，所述传动电机3、钻屑装置20、伸缩杆12分别与控制箱13线路连接。
具体的，所述钻屑装置20包括煤电钻、麻花钻杆与钻头，所述煤电钻的输出端内连接扭矩推力传感器，所述扭矩推力传感器左端外围设有集电环，所述扭矩推力传感器外壁安装电阻应变花，所述电阻应变花中的电阻成45夹角分布，并连接集电环钻子的导线，所述集电环输出连接数据采集仪，所述数据采集仪输出连接数据记录仪，所述扭矩推力传感器右侧固定连接麻花钻杆，所述麻花钻杆右侧端头内固定连接钻头。在煤电钻的钻杆旋转钻屑时，通过扭矩推力传感器测得的钻杆扭矩与推力并通过集电环传输到数据采集仪中，通过数据采集仪将应变信号放大，传输到数据记录仪上，数据记录仪可显示钻杆钻屑时的扭矩与推力数值。
具体的，所述底座1前侧安装两根倾斜的第一推杆14，两根所述第一推杆14左右分布，两根所述第一推杆14顶端之间通过第二推杆15固定连接。通过第一推杆14与第二推杆15的配合，能够推动本装置移动。
具体的，所述第二推杆15外周套装弹性防护套16。弹性防护套16能够避免操作人员手部直接与第二推杆15接触，避免了第二推杆15对操作人员手部造成划伤，提高了操作人员手部舒适度。
具体的，所述底座1顶面两侧均安装竖向的导向杆17，所述横板6两侧均安装导向套18，每根所述导向杆17均穿过对应的导向套18，所述导向套18能够沿导向杆17上下滑动。导向套对横板6具有限制作用，能够避免横板6发生倾斜运动，提高了结构稳定性。
具体的，所述底座1底面四角均安装万向轮19，所述万向轮19带有刹车功能。通过万向轮19的滚动，能够使本装置进行移动，节省了操作人员的体力劳动。
具体的，每根所述丝杆5顶端均安装限定块21，所述限定块21直径大于丝杆5直径。限定块21对横板6具有限制作用，能够避免横板6与丝杆5发生分离，提高了结构的稳定性。
实施例：
在使用本装置时，首先推动第二推杆15，在万向轮19的滚动下，移动本装置至待钻屑位置，然后空过控制箱13控制钻屑装置20进行工作，进行钻屑作业，当需要调整钻屑高度时，通过控制箱13控制传动电机3工作，在链轮2与链条4的配合下，带动丝杆5转动，丝杆5转动带动横板6沿丝杆5移动，横板6移动带动钻屑装置20移动，进而调整钻屑高度，当需要调钻屑方位时，通过控制箱13控制伸缩杆12工作，伸缩杆12伸展带动放置板9绕转轴8转动，放置板9转动带动钻屑装置20转动，进而调整钻屑装置20的倾斜角度，完成不同方位的钻屑工作，并扭矩推力传感器测得的钻杆扭矩与推力并通过集电环传输到数据采集仪中，通过数据采集仪将应变信号放大，传输到数据记录仪上，数据记录仪可显示钻杆钻屑时的扭矩与推力数值，通过对比数据预测冲击地压；本发明结构简单，操作方便，通过调节伸缩杆的伸展与收缩，能够调整钻屑装置的工作角度，进而能够进行多方位钻屑，提高了冲击地压预测效率，且避免了操作人员手持操作，降低了操作人员体力劳动，同时通过设置万向轮，便于移动与转移本装置，提高了本装置的灵活性。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (7)
1.一种钻屑扭矩预测煤层冲击地压装置，包括底座(1)，其特征在于：所述底座(1)顶面四角均设有链轮(2)，其中一个所述链轮(2)下方设有传动电机(3)，所述传动电机(3)转轴顶端与对应的链轮(2)底面固定连接，所述传动电机(3)与底座(1)固定连接，其余链轮(2)均与底座(1)转动连接，四个所述链轮(2)之间通过链条(4)啮合连接，每个所述链轮(2)顶面均安装丝杆(5)，所述底座(1)上方设有横板(6)，四根所述丝杆(5)均穿过横板(6)并与横板(6)螺纹配合，所述横板(6)顶面一侧开设矩形透槽(7)，所述矩形透槽(7)内通过转轴(8)转动连接放置板(9)，所述放置板(9)顶面安装钻屑装置(20)，所述横板(6)底面设有安装板(10)，所述安装板(10)通过四根连接杆(11)与横板(6)固定连接，所述安装板(10)顶面安装倾斜的伸缩杆(12)，所述伸缩杆(12)活动杆顶端与放置板(9)底面固定连接，所述底座(1)顶面安装控制箱(13)，所述传动电机(3)、钻屑装置(20)、伸缩杆(12)分别与控制箱(13)线路连接。
2.根据权利要求1所述的一种钻屑扭矩预测煤层冲击地压装置，其特征在于：所述钻屑装置(20)包括煤电钻、麻花钻杆与钻头，所述煤电钻的输出端内连接扭矩推力传感器，所述扭矩推力传感器左端外围设有集电环，所述扭矩推力传感器外壁安装电阻应变花，所述电阻应变花中的电阻成45夹角分布，并连接集电环钻子的导线，所述集电环输出连接数据采集仪，所述数据采集仪输出连接数据记录仪，所述扭矩推力传感器右侧固定连接麻花钻杆，所述麻花钻杆右侧端头内固定连接钻头。
3.根据权利要求1所述的一种钻屑扭矩预测煤层冲击地压装置，其特征在于：所述底座(1)前侧安装两根倾斜的第一推杆(14)，两根所述第一推杆(14)左右分布，两根所述第一推杆(14)顶端之间通过第二推杆(15)固定连接。
4.根据权利要求3所述的一种钻屑扭矩预测煤层冲击地压装置，其特征在于：所述第二推杆(15)外周套装弹性防护套(16)。
5.根据权利要求1所述的一种钻屑扭矩预测煤层冲击地压装置，其特征在于：所述底座(1)顶面两侧均安装竖向的导向杆(17)，所述横板(6)两侧均安装导向套(18)，每根所述导向杆(17)均穿过对应的导向套(18)，所述导向套(18)能够沿导向杆(17)上下滑动。
6.根据权利要求1所述的一种钻屑扭矩预测煤层冲击地压装置，其特征在于：所述底座(1)底面四角均安装万向轮(19)，所述万向轮(19)带有刹车功能。
7.根据权利要求1所述的一种钻屑扭矩预测煤层冲击地压装置，其特征在于：每根所述丝杆(5)顶端均安装限定块(21)，所述限定块(21)直径大于丝杆(5)直径。
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20201225 |
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