CN113700477B - 一种急倾斜采空区下部煤体瓦斯参数探测装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种急倾斜采空区下部煤体瓦斯参数探测装置及探测方法,属于煤层气开发及瓦斯防治技术领域,装置包括可移动底座,其上设置有升降轴,升降台通过升降轴设置在可移动底座上,转台一端转动设置在升降台上,另一端与钻孔电动滑台的一端固定连接,钻孔电动滑台的另一端与电动滑轴滑动连接,电动滑轴前部设置有钻孔盘,钻孔盘前部设有多个钻孔轴,钻孔轴通过电机驱动,钻孔轴另一端与探测区和钻头依次连接,各个钻孔轴上的探测区在空间上呈与采动裂隙形成区域相吻合的半椭球体分布,探测区内设置有加压装置,加压装置用于使各个探测区内受到相同的压强。本发明可以提高瓦斯探测精度和作业效率,减少噪音的产生和对工作环境的污染。
Description
技术领域
本发明涉及煤层气开发及瓦斯防治技术领域,具体涉及一种急倾斜采空区下部煤体瓦斯参数探测装置及探测方法。
背景技术
瓦斯气体探测器就是一款对瓦斯气体浓度进行监控的固定式安全仪器,采用进口气体传感器、催化燃烧式检测原理、自然扩散式检测方式,24小时实时监控瓦斯的现场浓度值,保证工人作业的安全性。
目前,煤矿井下以监测瓦斯浓度来判断空间内瓦斯分布规律,然而这种方法是在瓦斯涌出之后进行的数据监测,没有预测功能,一旦工作面瓦斯涌出超量,生产空间安全性很难保障,所以需要在煤巷掘进时同步对煤层瓦斯参数进行测量,减少探测时间,做到提前预警。
申请号为CN201920403059.3的专利提供了一种瓦斯突出掘进工作面瓦斯包随掘超前探测装置,将多个检波单元在待测煤层巷道壁帮沿远离挖掘面的方向依次布置,通过地震采集仪对三轴地震检波器的检测数据进行收集,以掘进工作面综掘机切割煤体产生的振动作为检测震源,能与掘进工作面掘进施工共存,加快了掘进进度,减少采用其他方式探测的时间和工作量。
虽然该技术在一定程度上提高了节约了瓦斯检测时间,但是仍然存在一定的不足。第一,只能在同一纵深上进行探测;第二,钻孔作业中震动强,运行中产生大量噪音,但该技术方案未对相关减震减噪的进行考虑;第三,钻孔作业中未考虑尘埃扬起污染工人作业环境如何解决。
由鉴于此,发明一种急倾斜采空区下部煤体瓦斯参数探测装置及探测方法是非常必要的。
发明内容
本发明克服现有技术存在的不足,所要解决的技术问题为:提供一种急倾斜采空区下部煤体瓦斯参数探测装置及探测方法,以实现在横向空间上多位置不同纵深探测瓦斯参数,精确测量,同时减少钻孔作业中噪音及尘埃污染。
为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:一种急倾斜采空区下部煤体瓦斯参数探测装置,包括可移动底座,所述可移动底座上设置有钻头机构,所述钻头机构包括升降轴、升降台、转台、钻孔电动滑台、电动滑轴、钻孔盘、钻孔轴、探测区和钻头,所述升降台通过升降轴设置在可移动底座上,所述转台一端转动设置在所述升降台上,另一端与所述钻孔电动滑台的一端固定连接,所述钻孔电动滑台的另一端与电动滑轴滑动连接,所述电动滑轴前部设置有钻孔盘,所述钻孔盘前部设有多个钻孔轴,所述钻孔轴通过电机驱动,所述钻孔轴另一端与探测区和钻头依次连接,各个钻孔轴上的探测区在空间上呈与采动裂隙形成区域相吻合的半椭球体分布,所述探测区内设置有加压装置,所述加压装置用于使各个探测区内受到相同的压强;所述钻头前部设置有应力传感器。
所述电动滑轴上下部对称设有滑块,所述滑块两侧固定安装有第一弹簧,所述第一弹簧外侧连接有第一缓冲板,所述滑块上部固定设有第二弹簧,所述第二弹簧上部固定设有第二缓冲板。
所述可移动底座底部安装有移动轮,所述底座上部后侧设有驾驶舱,所述驾驶舱内部前侧安装有显示器,所述显示器内部设有CPU处理器,对急倾斜采空区下部煤体瓦斯参数进行测算,所述底座前部一侧安装有内装有水泵的水箱,所述水箱侧部设有升降液压泵,所述升降轴设置在升降液压泵上。
所述电机的主动转轴上设置主动齿轮,所述电机通过设置在钻孔盘内的齿轮和皮带传动,带动所述钻孔轴转动;
所述钻孔轴、探测区和钻头之间通过螺栓依次连接。
所述探测区周向设置有一开口,所述开口两侧设置有滑道,所述滑道上部套接有滑门,所述探测区内部安装有瓦斯浓度探测器、瓦斯压力传感器以及加压装置。
所述瓦斯浓度探测器为矿用CJG光干涉式瓦斯浓度测定器,所述瓦斯压力传感器为GF型风流压力传感器,所述加压装置为可恒定加压KPa的恒压设备。
所述钻孔盘侧前方设有多个喷水口,所述喷水口后部连接有输水管,所述可移动底座上设置有内装水泵的水箱,所述水箱通过输水管给所述喷水口供水。
此外,本发明还提供了一种急倾斜采空区下部煤体瓦斯参数探测方法,采用两个所述的一种急倾斜采空区下部煤体瓦斯参数探测装置实现,所述两个探测装置的钻头机构相对设置,使其各个钻孔轴上的探测区在空间上呈与采动裂隙形成区域相吻合的椭球体分布。
所述的一种急倾斜采空区下部煤体瓦斯参数探测方法,包括以下步骤:
S1、在需挖掘处打若干窥视孔寻找采空区与煤层分界线,在分界线处预埋应力传感器,未钻进前,读取应力传感器读数,得到采空区与下部煤体交界处应力σ交;
S2、将两个探测装置移动到顶板巷道与底板巷道挖掘处,从煤层上顶板和煤层底板处分别调整钻孔轴钻孔角度,且钻孔轴与煤层呈一定角度,角度范围15~45°;
S3、启动钻头机构,通过不同长度的钻孔轴往煤层中钻孔,分别形成顶板钻孔、底板钻孔,同时喷水口喷洒水将钻孔尘埃降落;
S4、探测区进入煤层后,控制滑门打开,瓦斯浓度探测器、瓦斯压力传感器实时检测参数,加压装置施加恒定压强100KPa;
S5、将各个探测区的传感器检测到的数据上传,同时,根据钻头上的应力传感器实时检测钻头所受压力σ测,计算出实时钻孔长度h,根据历史数据和实时数据,显示瓦斯浓度和瓦斯压力的三维变化图。
所述步骤S5中,实时钻孔长度h的计算公式为:
;
式中:h表示钻孔的深度;σ测表示钻头前端应力传感器读数;ρ煤表示煤的密度;g表示重力加速度。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果:
1、本发明提供了一种急倾斜采空区下部煤体瓦斯参数探测装置及探测方法,其可以形成与采动裂隙形成区域相吻合的椭球体探测位置,实现多位置多纵深同步探测,精度高,效率高。本发明通过两组探测装置同步钻孔形成与采动裂隙形成区域相吻合的椭球体测量空间进行同步测量,同时压力传感器实时测量钻孔深度,以此实现提高瓦斯探测精度和作业效率的目的。
2、充分减震,减少噪音。本发明在钻孔电动滑台与电机之间设置缓冲电动滑轴,通过其内部横竖向设置的多组缓冲弹簧吸收缓冲钻孔作业中的受力,减少噪音的产生。
3、降尘设置,减少对工作环境的污染。本发明在转台底部一圈设置有喷水口,在钻孔作业时,喷水口同步喷洒水雾将扬起的灰尘降下来,减少对工作环境的污染。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种急倾斜采空区下部煤体瓦斯参数探测装置的结构示意图;
图2是图1的主视图;
图3是本发明实施例使用结构示意图;
图4是本发明实施例的使用时主视图;
图5是本发明实施例中钻头旋至椭圆体的立面图;
图6是本发明实施例中钻孔轨迹图;
图7是本发明实施例中得到的浓度及压力变化图;
图8是本发明实施例中钻头机构的结构示意图;
图9是本发明实施例中电动滑轴的结构示意图;
图10是图9中A处局部放大示意图;
图11是本发明实施例中的钻头的结构示意图;
图12是本发明实施例中钻孔盘的内部示意图;
图13是本发明实施例中钻孔轴的皮带传动部分的局部放大图;
图中:1、可移动底座;2、移动轮;3、驾驶舱;4、显示器;5、水箱;6、升降液压泵;7、升降轴;8、升降台;9、转台;10、钻孔电动滑台;11、电动滑轴;12、电机;13、钻孔盘;14、钻孔轴;15、探测区;16、钻头;17、煤层;18、采空区;19、煤层上顶板;20、煤层底板;21、顶板巷道;22、底板巷道;23、顶板钻孔;24、底板钻孔;111、滑块;112、第一弹簧;113、第一缓冲板;115、第二缓冲板;131、输水管;132、主动转轴;134、第一主动齿轮;135、第一传动带;136、第一齿轮;137、第一从动轴;138、中传动齿轮;139、终传动齿轮;140、终传动轴;141、第二主动齿轮;142、第二传动带;143、第二齿轮;144、第二从动轴;145、喷水口;151、瓦斯浓度探测器;152、瓦斯压力传感器;153、加压装置;154、滑门;155、滑道;161、应力传感器。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,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1:
如图1~5所示,本发明实施例提供了一种急倾斜采空区下部煤体瓦斯参数探测装置,包括可移动底座1,所述可移动底座1上设置有钻头机构,所述钻头机构包括升降轴7、升降台8、转台9、钻孔电动滑台10、电动滑轴11、钻孔盘13、钻孔轴14、探测区15和钻头16,所述升降台8通过升降轴7设置在可移动底座1上,所述转台9一端转动设置在所述升降台8上,另一端与所述钻孔电动滑台10的一端固定连接,所述钻孔电动滑台10的另一端与电动滑轴11滑动连接,所述电动滑轴11前部设置有钻孔盘13,所述钻孔盘13前部设有多个钻孔轴14,所述钻孔轴14通过电机12驱动,所述钻孔轴14另一端与探测区15和钻头16依次连接,所述钻头16前部设置有应力传感器161。
需要说明的是,在工人通过窥视孔找到采空区18与煤层17分界线后,移动装置到采煤位置,通过升降液压泵6、升降轴7、升降台8以及转台9调整钻孔轴14与煤层17的作业角度直至成90°,接着启动设备开始钻孔作业,到达位置后开始探测瓦斯参数。
具体地,本实施例中,所述钻孔轴14、探测区15和钻头16之间通过螺栓依次连接。在测量结束后,可以将探测区15关闭,将探测区15内部的瓦斯封闭,接着,装置移动出来,工人手动旋转钻头16、探测区15将其分开取出探测区15拿到实验室中进一步测量。
如图5~6所示,本实施例中,各个钻孔轴14上的探测区15在空间上呈与采动裂隙形成区域相吻合的半椭球体分布,则上下两个探测装置在一起进行钻探时,若干个交错的探测区15组合成与采动裂隙形成区域相吻合的椭球体。也就是说,本实施例中,钻孔轴14长度不同,可通过探测区15同时探测不同区域不同纵深的瓦斯参数,传输到显示器4内部设置的CPU处理器中分析得出精确的瓦斯参数。
具体地,本实施例中,所述钻孔轴14共七组,所述钻孔轴14底部分别设有一个相同规格的探测区15。
进一步地,如图12~13所示,本实施例中,所述电机12的主动转轴132上设置主动齿轮133,所述电机12通过设置在钻孔盘13内的齿轮和皮带传动,带动所述钻孔轴14转动。
具体地,如图12~13所示,所述电机12前部设有主动转轴132,所述主动转轴132上部设有上主动齿轮133,所述上主动齿轮133下部设有第一主动齿轮134,所述第一主动齿轮134上部啮合有第一传动带135,所述第一传动带135另一端啮合有第一齿轮136,所述第一齿轮136固定安装在第一从动轴137,所述第一从动轴137底部固定安装有钻孔轴14。所述上主动齿轮133上部啮合中传动齿轮138,所述中传动齿轮138上部啮合有终传动齿轮139,所述终传动齿轮139上部固定安装在终传动轴140,所述终传动轴140上部底侧设有第二主动齿轮141,所述第二主动齿轮141上部啮合有第二传动带142,所述第二传动带142另一端啮合第二齿轮143,所述第二齿轮143固定安装在第二从动轴144,所述第二从动轴144底部固定安装有钻孔轴14。
启动装置后,电机12开始工作,电机12带动主动轴132开始转动,主动轴132带动第一主动齿轮134开始转动,第一主动齿轮134带动与之啮合连接的第一传动带135开始转动,第一传动带135带动第一齿轮136转动,第一齿轮136带动第一从动轴137转动,通过第一从动轴137带动钻孔盘13中间位置三个钻孔轴14转动。在钻孔作业时,电机12开始工作,电机12带动主动轴132开始转动,主动轴132带动上主动齿轮133转动,上主动齿轮133带动与之啮合的中传动齿轮138转动,中传动齿轮138带动与之啮合的终传动齿轮139转动,终传动齿轮139带动终传动轴140转动,终传动轴140带动第二主动齿轮141转动,第二主动齿轮141带动第二传动带142,第二传动带142带动第二齿轮143转动,第二齿轮143带动第二从动轴144转动,通过第二从动轴144带动两侧四个钻孔轴14转动。
如图9所示,所述探测区15内设置有加压装置153,所述加压装置153用于使各个探测区15内受到相同的压强;具体地,本实施例中,所述探测区15周向设置有一开口,所述开口两侧设置有滑道155,所述滑道155上部套接有滑门154,所述探测区15内部安装有瓦斯浓度探测器151、瓦斯压力传感器152以及加压装置153。具体地,所述瓦斯浓度探测器151为矿用CJG10光干涉式瓦斯浓度测定器,所述瓦斯压力传感器152为GF型风流压力传感器,所述加压装置153为可恒定加压100KPa的恒压设备。
进一步地,如图10所示,本实施例中,所述电动滑轴11上下部对称固定设有滑块111,所述滑块111两侧固定安装有第一弹簧112,所述第一弹簧112外侧连接有第一缓冲板113,所述滑块111上方固定设有第二弹簧114,所述第二弹簧114上部固定设有第二缓冲板115。在钻孔作业时,电动滑轴11沿着钻孔电动滑台10往前匀速移动,在运动过程中因钻孔而上下左右震动,当左右震动时,第一弹簧112发生形变吸收缓冲受力,当上下震动时,滑块111上部固定设置第二弹簧114发生形变吸收缓冲受力,以此减少装置运行过程中受力震动而产生的噪音。
具体地,如图1~3所示,本实施例中,所述可移动底座1底部安装有移动轮2,所述底座1上部后侧设有驾驶舱3,所述驾驶舱3内部前侧安装有显示器4,所述显示器4内部设有CPU处理器,对急倾斜采空区下部煤体瓦斯参数进行测算,所述底座1前部一侧安装有内装有水泵的水箱5,所述水箱5侧部设有升降液压泵6,所述升降轴7设置在升降液压泵6上。在本实例中,可在驾驶舱3控制内嵌于钻孔电动滑台10内部的电动滑轴11前后移动,电动滑轴11前部固定安装的电机12随之同步移动,同时与电机12固定连接的钻孔盘13随之同步移动,电机12启动且带动钻孔盘13内部的传动结构转动,钻孔盘13内部的传动结构带动钻孔轴14转动,同时电动滑轴11往前移动 ,这时钻孔轴14底部连接有的钻头16开始钻孔作业,当到达位置后,电机12停止探测区15打开开始探测瓦斯参数。探测区15检测出得不同位置的瓦斯参数信息传输到显示器4内部设置CPU处理器分析处理,得出精确瓦斯参数信息并且显示在显示器4上。
进一步地,如图8所示,本实施例中,所述钻孔盘13侧前方设有多个喷水口145,所述喷水口145后部连接有输水管131,如图1~3所示,所述可移动底座1上设置有内装水泵的水箱5,所述水箱5通过输水管131给所述喷水口145供水。在钻孔作业时,水箱5通过输水管131将水从钻孔盘13上设置的喷水口145喷洒出,进行降尘作业。
实施例2
本发明实施例2提供了一种急倾斜采空区下部煤体瓦斯参数探测方法,采用两个实施例1所述的一种急倾斜采空区下部煤体瓦斯参数探测装置实现,所述两个探测装置的钻头机构相对设置,使其各个钻孔轴14上的探测区15在空间上呈与采动裂隙形成区域相吻合的椭球体分布。
具体地,本实施例所述一种急倾斜采空区下部煤体瓦斯参数探测方法,包括以下步骤:
S1、在需挖掘处打若干窥视孔寻找采空区18与煤层17分界线,在分界线处预埋应力传感器,未钻进前,读取应力传感器读数,得到采空区与下部煤体交界处应力σ交;
S2、将两个探测装置移动到顶板巷道21与底板巷道22挖掘处,从煤层上顶板19和煤层底板20处分别调整钻孔轴14钻孔角度,且钻孔轴14与煤层17呈一定角度,角度范围15~45°;
S3、启动钻头机构,通过不同长度的钻孔轴14往煤层17中钻孔,分别形成顶板钻孔23、底板钻孔24,同时喷水口145喷洒水将钻孔尘埃降落;
S4、探测区15进入煤层17后,控制滑门154打开,瓦斯浓度探测器151、瓦斯压力传感器152实时检测参数,加压装置153施加恒定压强100KPa;
S5、将各个探测区15的传感器检测到的数据上传,同时,根据钻头上的应力传感器161实时检测钻头16所受压力σ测,计算出实时钻孔长度h,根据历史数据和实时数据,显示瓦斯浓度和瓦斯压力的三维变化图,如图7所示,图中,c表示瓦斯浓度,p表示瓦斯压力,L表示钻孔轴14的长度,h表示钻孔深度。其中,实时钻孔长度h的计算公式为:
;
式中:式中:h-钻孔的深度,m;σ测-钻杆前端应力传感器读数,MPa;ρ煤-煤的密度,kg/m3;g-重力加速度,9.8m/s2。σ交-采空区与下部煤体交界处应力传感器读数,Mpa。
本发明的工作原理如下:在钻孔作业前,工人通过窥视孔找到采空区18与煤层17分界线后,移动装置到采煤位置,预埋应力传感器,未钻进前,读取应力传感器读数,记为σ交,表示采空区与下部煤体交界处应力传感器读数,接着通过升降液压泵6、升降轴7、升降台8以及转台9调整钻孔轴14与煤层17的作业角度直至成15~45°之间。
接着,启动设备,电机12开始工作,电机12带动主动轴132开始转动,主动轴132带动第一主动齿轮134开始转动,第一主动齿轮134带动与之啮合连接的第一传动带135开始转动,第一传动带135带动第一齿轮136转动,第一齿轮136带动第一从动轴137转动,以此带动钻孔盘13中间位置三个钻孔轴14转动。同时,电机12带动主动轴132开始转动,主动轴132带动上主动齿轮133转动,上主动齿轮133带动与之啮合的中传动齿轮138转动,中传动齿轮138带动与之啮合的终传动齿轮139转动,终传动齿轮139带动终传动轴140转动,终传动轴140带动第二主动齿轮141转动,第二主动齿轮141带动第二传动带142,第二传动带142带动第二齿轮143转动,第二齿轮143带动第二从动轴144转动,以此带动钻孔盘13两侧位置两组四个钻孔轴14转动。
到达煤层分界线后,滑门154沿着滑道155向上滑动进入钻孔轴14,这样瓦斯浓度探测器151、瓦斯压力传感器152与外部瓦斯直接接触,加压装置153恒定加压100KPa,瓦斯流入探测区15中被瓦斯浓度探测器151、瓦斯压力传感器152检测。探测区15检测出得不同位置的瓦斯参数信息传输到显示器4内部设置CPU处理器分析处理,得出精确瓦斯参数信息并且显示在显示器4上。而且钻孔轴14长度不同,可通过探测区15同时探测不同区域不同纵深的瓦斯参数,同时应力传感器161实时检测钻头16所受压力σ测,以此测算出钻孔长度h,以此探测出瓦斯浓度和压力随着不同钻孔长度h、不同钻头16长度L的变化图,通过显示器4中的CPU处理器中处理分析后得出结论并且显示在显示器4上。
同时在钻孔作业时,底座1前部一侧安装的内装有水泵的水箱5通过输水管131将水从钻孔盘13四侧前部四侧设有喷水口145喷洒出,进行降尘作业。而且电动滑轴11沿着钻孔电动滑台10往前匀速移动,在运动过程中因钻孔而上下左右震动,当左右震动时,第一弹簧112发生形变吸收缓冲受力,当上下震动时,滑块111上部固定设置第二弹簧发生形变吸收缓冲受力,以此减少装置运行过程中受力震动而产生的噪音。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各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,或者对其中部分或者全部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范围。
Claims (8)
1.一种急倾斜采空区下部煤体瓦斯参数探测方法,其特征在于,采用两个急倾斜采空区下部煤体瓦斯参数探测装置实现,所述急倾斜采空区下部煤体瓦斯参数探测装置包括可移动底座(1),所述可移动底座(1)上设置有钻头机构,所述钻头机构包括升降轴(7)、升降台(8)、转台(9)、钻孔电动滑台(10)、电动滑轴(11)、钻孔盘(13)、钻孔轴(14)、探测区(15)和钻头(16),所述升降台(8)通过升降轴(7)设置在可移动底座(1)上,所述转台(9)一端转动设置在所述升降台(8)上,另一端与所述钻孔电动滑台(10)的一端固定连接,所述钻孔电动滑台(10)的另一端与电动滑轴(11)滑动连接,所述电动滑轴(11)前部设置有钻孔盘(13),所述钻孔盘(13)前部设有多个钻孔轴(14),所述钻孔轴(14)通过电机(12)驱动,所述钻孔轴(14)另一端与探测区(15)和钻头(16)依次连接,各个钻孔轴(14)上的探测区(15)在空间上呈与采动裂隙形成区域相吻合的半椭球体分布,所述探测区(15)内设置有加压装置(153),所述加压装置(153)用于使各个探测区(15)内受到相同的压强;所述钻头(16)前部设置有应力传感器(161);两个探测装置的钻头机构相对设置,使其各个钻孔轴(14)上的探测区(15)在空间上呈与采动裂隙形成区域相吻合的椭球体分布;探测方法包括以下步骤:
S1、在需挖掘处打若干窥视孔寻找采空区(18)与煤层(17)分界线,在分界线处预埋应力传感器,未钻进前,读取应力传感器读数,得到采空区与下部煤体交界处应力σ交;
S2、将两个探测装置移动到顶板巷道(21)与底板巷道(22)挖掘处,从煤层上顶板(19)和煤层底板(20)处分别调整钻孔轴(14)钻孔角度,且钻孔轴(14)与煤层(17)呈一定角度,角度范围15~45°;
S3、启动钻头机构,通过不同长度的钻孔轴(14)往煤层(17)中钻孔,分别形成顶板钻孔(23)、底板钻孔(24),同时喷水口(145)喷洒水将钻孔尘埃降落;
S4、探测区(15)进入煤层(17)后,控制滑门(154)打开,瓦斯浓度探测器(151)、瓦斯压力传感器(152)实时检测参数,加压装置(153)施加恒定压强100KPa;
S5、将各个探测区(15)的传感器检测到的数据上传,同时,根据钻头上的应力传感器(161)实时检测钻头(16)所受压力σ测,计算出实时钻孔长度h,根据历史数据和实时数据,显示瓦斯浓度和瓦斯压力的三维变化图。
2.根据权利要求1所述的一种急倾斜采空区下部煤体瓦斯参数探测方法,其特征在于,所述电动滑轴(11)上下部对称设有滑块(111),所述滑块(111)两侧固定安装有第一弹簧(112),所述第一弹簧(112)外侧连接有第一缓冲板(113),所述滑块(111)上部固定设有第二弹簧(114),所述第二弹簧(114)上部固定设有第二缓冲板(115)。
3.根据权利要求1所述的一种急倾斜采空区下部煤体瓦斯参数探测方法,其特征在于,所述可移动底座(1)底部安装有移动轮(2),所述底座(1)上部后侧设有驾驶舱(3),所述驾驶舱(3)内部前侧安装有显示器(4),所述显示器(4)内部设有CPU处理器,对急倾斜采空区下部煤体瓦斯参数进行测算,所述底座(1)前部一侧安装有内装有水泵的水箱(5),所述水箱(5)侧部设有升降液压泵(6),所述升降轴(7)设置在升降液压泵(6)上。
4.根据权利要求1所述的一种急倾斜采空区下部煤体瓦斯参数探测方法,其特征在于,所述电机(12)的主动转轴(132)上设置主动齿轮(133),所述电机(12)通过设置在钻孔盘(13)内的齿轮和皮带传动,带动所述钻孔轴(14)转动;
所述钻孔轴(14)、探测区(15)和钻头(16)之间通过螺栓依次连接。
5.根据权利要求1所述的一种急倾斜采空区下部煤体瓦斯参数探测方法,其特征在于,所述探测区(15)周向设置有一开口,所述开口两侧设置有滑道(155),所述滑道(155)上部套接有滑门(154),所述探测区(15)内部安装有瓦斯浓度探测器(151)、瓦斯压力传感器(152)以及加压装置(153)。
6.根据权利要求5所述的一种急倾斜采空区下部煤体瓦斯参数探测方法,其特征在于,所述瓦斯浓度探测器(151)为矿用CJG10光干涉式瓦斯浓度测定器,所述瓦斯压力传感器(152)为GF型风流压力传感器,所述加压装置(153)为可恒定加压100KPa的恒压设备。
7.根据权利要求1所述的一种急倾斜采空区下部煤体瓦斯参数探测方法,其特征在于,所述钻孔盘(13)侧前方设有多个喷水口(145),所述喷水口(145)后部连接有输水管(131),所述可移动底座(1)上设置有内装水泵的水箱(5),所述水箱(5)通过输水管(131)给所述喷水口(145)供水。
8.根据权利要求1所述的一种急倾斜采空区下部煤体瓦斯参数探测方法,其特征在于,所述步骤S5中,实时钻孔长度h的计算公式为:
;
式中:h表示钻孔的深度;σ测表示钻头前端应力传感器(161)读数;ρ煤表示煤的密度;g表示重力加速度。
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