CN115308807A - 一种矿山采空区坍塌安全检测保护设备及坍塌检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及矿山安全检测设备技术领域，具体为一种矿山采空区坍塌安全检测保护设备及坍塌检测方法，包括保护安装结构和监测生产结构，保护安装结构的下端位置处套接有监测生产结构，保护安装结构包括连接环架、保护盘、连接插架，连接环架设在保护安装结构的内端底部，连接环架的下端固定连接有保护盘，保护盘的下端位置固定连接有连接插架，保护安装结构还包括顶盘架、顶板连盘、侧壁架、弹性连接环架、锥形底架和中心支架，保护盘的中心固定连接有顶盘架，顶盘架的下端固定连接有中心支架，中心支架的底端固定连接有锥形底架，连接插架的下端固定连接有顶板连盘。本发明通过保护安装结构和监测生产结构的设置，实现矿山坍塌安全检测工作。

Description

一种矿山采空区坍塌安全检测保护设备及坍塌检测方法

技术领域

本发明涉及矿山安全检测设备技术领域，具体为一种矿山采空区坍塌安全检测保护设备及坍塌检测方法。

背景技术

目前我国尾矿库存在的主要隐患因素有：一是筑坝尾矿粒度细。由于筑坝的尾矿粒度细，细尾矿的力学强度低、透水性差、不易固结，造成坝体稳定性较差，二是上游法筑坝多，我国目前85％的尾矿库采用上游法筑坝，较下游法和中线法筑坝的坝体稳定性差；三是尾矿库安全设计不规范。我国的尾矿库建设整体质量不高，尾矿库防洪、抗震能力及坝体稳定性与发达国家相比相对偏低。

根据中国专利号CN202110556816.2，本发明公开了用于矿井采空区坍塌安全检测保护装置及坍塌检测方法，属于采空区检测领域。用于矿井采空区坍塌安全检测保护装置，包括：安装在所述采空区下端的空心锚杆件；固定在所述空心锚杆件内壁的固定板，设置多组；其中，所述空心锚杆件内设有用于储放与积水反应放热的粉末的粉末放置腔；其中在所述粉末放置腔打开时，水进入到所述粉末放置腔内时与粉末反应放热；放置在所述采空区上端的红外感应仪器；本发明通过设置的粉末放置腔内的粉末，便于与水反应，经过红外感应仪器对采空区的温度进行检测，便于对采空区的坍塌程度进行检测，且通过设置了浮动块、浊度仪，便于对水的浑浊程度进行检测，进而检测出塌落效率，但是该专利存在不便于进行高效协同监测工作，需要进行改进。

根据中国专利号CN201821077060.3，本实用新型公开了矿井温度监测预警技术领域的一种分布式光纤矿井检测系统，封装盒的底壁分别安装有光纤分光器、第一光纤放大器和第二光纤放大器，主分布式光纤的一端与光纤分光器的IN口连接，第一分支分布式光纤和第二分支分布式光纤的一端分别与光纤分光器的OUT口连接，第一分支分布式光纤和第二分支分布式光纤的线路外壁分别安装有第一光纤放大器和第二光纤放大器，封装盒的底壁右部开有进气孔，封装盒的左右壁均开有散热孔，右部散热孔的内腔均匀焊接有风扇装置，封装盒的内腔焊接有隔板，隔板的顶壁右部开有排气口，本装置结构简单，使用方便，有效减少架设安装成本，但是该专利存在不利于一体化检测调节工作，需要进行改进。

根据中国专利号CN202122309925.2，本实用新型涉及矿井检测仪技术领域，且公开了一种具有防摔功能的煤矿地质检测装置，包括顶部装设有接线口和显示屏的检测仪本体，检测仪本体的顶部四角和底部四角均贴合设置有一组边角防护组件，每组边角防护组件的顶部均穿设有一组底端贯穿边角防护组件并与检测仪本体固定的固定钉。该具有防摔功能的煤矿地质检测装置，通过检测仪本体的边角处均利用固定钉固定有边角防护组件，以及边角防护组件中平垫和贴合垫对检测仪本体边角的包覆，使得煤矿地质检测装置在坠落着地时能够使得边角防护组件先于检测仪本体着地，并能够通过平垫和贴合垫的弹性形变减少检测仪本体受到的撞击力度，从而减少了煤矿地质检测装置的撞击损坏，但是该专利存在不便于进行保护连接的现象，需要进行改进。

但是现有的矿山采空区坍塌安全检测保护设备在使用过程中还是存在一些不足之处，例如：传统的矿山采空区坍塌安全检测保护设备不便于进行高效协同监测工作，不利于一体化检测调节工作，同时矿山采空区坍塌安全检测保护设备还存在不便于进行保护连接的现象，所以需要一种矿山采空区坍塌安全检测保护设备及坍塌检测方法，以解决上述中提出的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种矿山采空区坍塌安全检测保护设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种矿山采空区坍塌安全检测保护设备，包括保护安装结构和监测生产结构，所述保护安装结构的下端位置处套接有监测生产结构；

所述保护安装结构包括连接环架、保护盘、连接插架，所述连接环架设在保护安装结构的内端底部，所述连接环架的下端固定连接有保护盘，所述保护盘的下端位置固定连接有连接插架；

所述保护安装结构还包括顶盘架、顶板连盘、侧壁架、弹性连接环架、锥形底架和中心支架，所述保护盘的中心固定连接有顶盘架，所述顶盘架的下端固定连接有中心支架，所述中心支架的底端固定连接有锥形底架，所述连接插架的下端固定连接有顶板连盘，所述顶板连盘的下端固定连接有侧壁架，所述侧壁架的下端固定连接有弹性连接环架；

所述监测生产结构包括汇总处理器和监测部件，所述汇总处理器设在监测生产结构的内端中心位置，所述汇总处理器的侧端四角位置与监测部件相连通设置。

优选的，所述监测部件包括防护环形架、支撑底座架、保护端架、玻璃管、红外监测器、保护连杆架和缓冲支护架，所述支撑底座架的上端固定连接有防护环形架，所述防护环形架的上端安装有玻璃管，所述玻璃管的前端套接有保护端架，所述玻璃管的侧端位置安装有红外监测器，所述红外监测器的后端固定连接有保护连杆架，所述保护连杆架的底部弹性连接有缓冲支护架。

优选的，所述监测部件包括环形导盘、连通导杆、安装导架和绝缘垫片，所述缓冲支护架的底端固定连接有环形导盘，所述环形导盘的中心插接有连通导杆，所述连通导杆的侧端连通有安装导架，所述安装导架的中心位置套接有绝缘垫片。

优选的，所述连通导杆、安装导架与红外监测器相电性连通设置，且安装导架与汇总处理器相连通设置。

优选的，所述玻璃管的内部设有水体，且玻璃管的顶部设有颜料盒。

优选的，所述汇总处理器的内部设有控制器、电源以及连接接通器。

优选的，所述中心支架与汇总处理器的中心位置套接设置，且监测生产结构通过汇总处理器与保护安装结构相固定连接。

一种矿山采空区坍塌安全检测保护设备的坍塌检测方法，包括以下步骤：

S1、将保护安装结构、监测生产结构进行组合连接，实现整体化的安装组合工作，方便进行整体化的连接工作，实现对接固定的目的；

S2、之后将保护安装结构、监测生产结构进行预埋，实现保护安装结构、监测生产结构的安装连接工作，通过顶板连盘、侧壁架、弹性连接环架、锥形底架、中心支架实现与矿山固定位置的安装连接工作；

S3、将汇总处理器通过导线与外界进行连通，实现整体化的组合安装工作，且通过外界的接收器进行统一的接收处理工作；

S4、当发生地质坍塌时，玻璃管会发生晃动，玻璃管顶部的颜料盒会与玻璃管内水体进行接触，此时的红外监测器不再能进行穿透连通，通过汇总处理器统一将信息进行传递工作。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

一、本发明通过安装保护安装结构，保护安装结构的设置，方便进行与监测生产结构的连接，实现保护安装结构、监测生产结构的组合安装工作，保护安装结构的结构设置，方便进行保护安装结构、监测生产结构与矿井的安装连接，方便进行高效架设任务，且保护安装结构、监测生产结构的设置，便于进行高效协同监测工作，利于一体化检测调节工作，同时便于进行保护连接的现象。

二、本发明通过安装监测生产结构，监测生产结构通过汇总处理器、监测部件组合设置，且监测部件设有四个，可实现多段的监测任务，更好的进行数据统一处理，避免出现数据错乱的现象，且通过汇总处理器的设置，方便进行数据的统一处理工作，更好的进行动态监测任务。

三、本发明通过安装安装环板和定位器，安装环板实现定位器的安装支撑工作，实现安装环板、定位器与保护安装结构的安装连接工作，定位器的设置，方便进行保护安装结构、监测生产结构的整体定位工作，方便进行找寻工作，更好的进行布局监测任务，方便进行动态了解工作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的主体结构示意图；

图2为本发明的保护安装结构的结构示意图；

图3为本发明的保护安装结构的拆分图；

图4为本发明的监测生产结构的结构示意图；

图5为本发明的监测生产结构的侧视图；

图6为本发明的监测部件的结构示意图；

图7为本发明的监测部件的侧视图；

图8为本发明的主体的第二实施例结构示意图。

图中：1-保护安装结构、2-监测生产结构、3-连接环架、4-保护盘、5-连接插架、6-顶盘架、7-顶板连盘、8-侧壁架、9-弹性连接环架、10-锥形底架、11-中心支架、12-汇总处理器、13-监测部件、14-防护环形架、15-支撑底座架、16-保护端架、17-玻璃管、18-红外监测器、19-保护连杆架、20-缓冲支护架、21-环形导盘、22-连通导杆、23-安装导架、24-绝缘垫片、25-安装环板、26-定位器。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面结合附图对本发明进一步说明。

实施例1

请参阅图1，本发明提供的一种实施例：一种矿山采空区坍塌安全检测保护设备，包括保护安装结构1和监测生产结构2，保护安装结构1的下端位置处套接有监测生产结构2；

请参阅图2，保护安装结构1包括连接环架3、保护盘4、连接插架5，连接环架3设在保护安装结构1的内端底部，连接环架3的下端固定连接有保护盘4，保护盘4的下端位置固定连接有连接插架5，通过连接环架3、保护盘4、连接插架5的设置，实现顶部的安装连接工作；

请参阅图3，保护安装结构1还包括顶盘架6、顶板连盘7、侧壁架8、弹性连接环架9、锥形底架10和中心支架11，保护盘4的中心固定连接有顶盘架6，顶盘架6的下端固定连接有中心支架11，中心支架11的底端固定连接有锥形底架10，连接插架5的下端固定连接有顶板连盘7，顶板连盘7的下端固定连接有侧壁架8，侧壁架8的下端固定连接有弹性连接环架9；

请参阅图4、图5，监测生产结构2包括汇总处理器12和监测部件13，汇总处理器12设在监测生产结构2的内端中心位置，汇总处理器12的侧端四角位置与监测部件13相连通设置，通过汇总处理器12和监测部件13的设置，实现高效的连通处理工作。

请参阅图6，监测部件13包括防护环形架14、支撑底座架15、保护端架16、玻璃管17、红外监测器18、保护连杆架19和缓冲支护架20，支撑底座架15的上端固定连接有防护环形架14，防护环形架14的上端安装有玻璃管17，玻璃管17的前端套接有保护端架16，玻璃管17的侧端位置安装有红外监测器18，红外监测器18的后端固定连接有保护连杆架19，保护连杆架19的底部弹性连接有缓冲支护架20，玻璃管17、红外监测器18中心位置处设有壳体，防止外界的土壤进入，造成连接中断的现象，且玻璃管17采用钢化玻璃设置，具有抗破裂性能。

请参阅图7，监测部件13包括环形导盘21、连通导杆22、安装导架23和绝缘垫片24，缓冲支护架20的底端固定连接有环形导盘21，环形导盘21的中心插接有连通导杆22，连通导杆22的侧端连通有安装导架23，安装导架23的中心位置套接有绝缘垫片24，通过结构的设置，方便进行整体的电性连通工作。

连通导杆22、安装导架23与红外监测器18相电性连通设置，且安装导架23与汇总处理器12相连通设置，玻璃管17的内部设有水体，且玻璃管17的顶部设有颜料盒，汇总处理器12的内部设有控制器、电源以及连接接通器，控制器、电源以及连接接通器的连接采用现有技术进行使用，均设在汇总处理器12的内部位置处，中心支架11与汇总处理器12的中心位置套接设置，且监测生产结构2通过汇总处理器12与保护安装结构1相固定连接。

本实施例在实施时，可将保护安装结构1、监测生产结构2进行组合，实现连接工作，保护安装结构1通过连接环架3、保护盘4、连接插架5、顶盘架6、顶板连盘7、侧壁架8、弹性连接环架9、锥形底架10和中心支架11组合设置，连接环架3、保护盘4连接在土质层的表面位置，连接插架5方便进行加固连接工作，顶盘架6、中心支架11通过锥形底架10进行插接工作，方便进行高效安装目的，顶板连盘7、侧壁架8、弹性连接环架9可用于内部监测生产结构2的保护连接工作，监测生产结构2通过汇总处理器12和监测部件13组合设置，监测部件13进行多组监测任务，汇总处理器12的设置，方便进行数据的汇总处理工作，监测部件13通过防护环形架14、支撑底座架15、保护端架16、玻璃管17、红外监测器18、保护连杆架19、缓冲支护架20、环形导盘21、连通导杆22、安装导架23和绝缘垫片24组合设置，玻璃管17、红外监测器18的设置，方便进行监测任务，当内部溶液浑浊时，红外监测器18监测不到信号，就会把信息传递至汇总处理器12上，实现数据监测任务，防护环形架14、支撑底座架15、保护端架16的设置，方便进行玻璃管17的保护连接工作，保护连杆架19、缓冲支护架20实现红外监测器18的安装连接，环形导盘21、连通导杆22、安装导架23、绝缘垫片24方便进行连通处理工作。

实施例2

在实施例1的基础上，如图8所示，保护安装结构1的顶部固定连接有安装环板25，安装环板25的上端安装有定位器26。

本实施例在实施时，使用者通过安装安装环板25和定位器26，安装环板25实现定位器26的安装支撑工作，实现安装环板25、定位器26与保护安装结构1的安装连接工作，定位器26的设置，方便进行保护安装结构1、监测生产结构2的整体定位工作，方便进行找寻工作，更好的进行布局监测任务，方便进行动态了解工作。

一种矿山采空区坍塌安全检测保护设备的坍塌检测方法，包括以下步骤：

S1、将保护安装结构1、监测生产结构2进行组合连接，实现整体化的安装组合工作，方便进行整体化的连接工作，实现对接固定的目的；

S2、之后将保护安装结构1、监测生产结构2进行预埋，实现保护安装结构1、监测生产结构2的安装连接工作，通过顶板连盘7、侧壁架8、弹性连接环架9、锥形底架10、中心支架11实现与矿山固定位置的安装连接工作；

S3、将汇总处理器12通过导线与外界进行连通，实现整体化的组合安装工作，且通过外界的接收器进行统一的接收处理工作；

S4、当发生地质坍塌时，玻璃管17会发生晃动，玻璃管17顶部的颜料盒会与玻璃管17内水体进行接触，此时的红外监测器18不再能进行穿透连通，通过汇总处理器12统一将信息进行传递工作。

工作原理：使用者将保护安装结构1、监测生产结构2进行组合安装，使用者将保护安装结构1、监测生产结构2通过顶板连盘7、侧壁架8、弹性连接环架9、锥形底架10、中心支架11进行安装，使得连接环架3、保护盘4、连接插架5、顶盘架6处于土体的顶部位置，实现保护安装结构1、监测生产结构2的定位安装工作，通过安装保护安装结构1，保护安装结构1的设置，方便进行与监测生产结构2的连接，实现保护安装结构1、监测生产结构2的组合安装工作，保护安装结构1的结构设置，方便进行保护安装结构1、监测生产结构2与矿井的安装连接，方便进行高效架设任务，且保护安装结构1、监测生产结构2的设置，便于进行高效协同监测工作，利于一体化检测调节工作，同时便于进行保护连接的现象，通过安装监测生产结构2，监测生产结构2通过汇总处理器12、监测部件13组合设置，且监测部件13设有四个，可实现多段的监测任务，更好的进行数据统一处理，避免出现数据错乱的现象，且通过汇总处理器12的设置，方便进行数据的统一处理工作，更好的进行动态监测任务当发生地质坍塌时，此时的玻璃管17内部的水体会进行晃动，使得玻璃管17上部的颜料进入到玻璃管17内部的水体中，此时的红外监测器18穿透不了玻璃管17的内部，会进行信息反馈工作，通过连通导杆22、安装导架23传递至汇总处理器12上，实现统一的处理工作，完成工作。

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 (9)

1.一种矿山采空区坍塌安全检测保护设备，包括保护安装结构(1)和监测生产结构(2)，其特征在于：所述保护安装结构(1)的下端位置处套接有监测生产结构(2)；

所述保护安装结构(1)包括连接环架(3)、保护盘(4)、连接插架(5)，所述连接环架(3)设在保护安装结构(1)的内端底部，所述连接环架(3)的下端固定连接有保护盘(4)，所述保护盘(4)的下端位置固定连接有连接插架(5)；

所述保护安装结构(1)还包括顶盘架(6)、顶板连盘(7)、侧壁架(8)、弹性连接环架(9)、锥形底架(10)和中心支架(11)，所述保护盘(4)的中心固定连接有顶盘架(6)，所述顶盘架(6)的下端固定连接有中心支架(11)，所述中心支架(11)的底端固定连接有锥形底架(10)，所述连接插架(5)的下端固定连接有顶板连盘(7)，所述顶板连盘(7)的下端固定连接有侧壁架(8)，所述侧壁架(8)的下端固定连接有弹性连接环架(9)；

所述监测生产结构(2)包括汇总处理器(12)和监测部件(13)，所述汇总处理器(12)设在监测生产结构(2)的内端中心位置，所述汇总处理器(12)的侧端四角位置与监测部件(13)相连通设置。

2.根据权利要求1所述的一种矿山采空区坍塌安全检测保护设备，其特征在于：所述监测部件(13)包括防护环形架(14)、支撑底座架(15)、保护端架(16)、玻璃管(17)、红外监测器(18)、保护连杆架(19)和缓冲支护架(20)，所述支撑底座架(15)的上端固定连接有防护环形架(14)，所述防护环形架(14)的上端安装有玻璃管(17)，所述玻璃管(17)的前端套接有保护端架(16)，所述玻璃管(17)的侧端位置安装有红外监测器(18)，所述红外监测器(18)的后端固定连接有保护连杆架(19)，所述保护连杆架(19)的底部弹性连接有缓冲支护架(20)。

3.根据权利要求2所述的一种矿山采空区坍塌安全检测保护设备，其特征在于：所述监测部件(13)包括环形导盘(21)、连通导杆(22)、安装导架(23)和绝缘垫片(24)，所述缓冲支护架(20)的底端固定连接有环形导盘(21)，所述环形导盘(21)的中心插接有连通导杆(22)，所述连通导杆(22)的侧端连通有安装导架(23)，所述安装导架(23)的中心位置套接有绝缘垫片(24)。

4.根据权利要求3所述的一种矿山采空区坍塌安全检测保护设备，其特征在于：所述连通导杆(22)、安装导架(23)与红外监测器(18)相电性连通设置，且安装导架(23)与汇总处理器(12)相连通设置。

5.根据权利要求4所述的一种矿山采空区坍塌安全检测保护设备，其特征在于：所述玻璃管(17)的内部设有水体，且玻璃管(17)的顶部设有颜料盒。

6.根据权利要求5所述的一种矿山采空区坍塌安全检测保护设备，其特征在于：所述汇总处理器(12)的内部设有控制器、电源以及连接接通器。

7.根据权利要求6所述的一种矿山采空区坍塌安全检测保护设备，其特征在于：所述中心支架(11)与汇总处理器(12)的中心位置套接设置，且监测生产结构(2)通过汇总处理器(12)与保护安装结构(1)相固定连接。

8.根据权利要求7所述的一种矿山采空区坍塌安全检测保护设备，其特征在于：所述保护安装结构(1)的顶部固定连接有安装环板(25)，安装环板(25)的上端安装有定位器(26)。

9.根据权利要求7所述的一种矿山采空区坍塌安全检测保护设备的坍塌检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将保护安装结构(1)、监测生产结构(2)进行组合连接，实现整体化的安装组合工作，方便进行整体化的连接工作，实现对接固定的目的；

S2、之后将保护安装结构(1)、监测生产结构(2)进行预埋，实现保护安装结构(1)、监测生产结构(2)的安装连接工作，通过顶板连盘(7)、侧壁架(8)、弹性连接环架(9)、锥形底架(10)、中心支架(11)实现与矿山固定位置的安装连接工作；

S3、将汇总处理器(12)通过导线与外界进行连通，实现整体化的组合安装工作，且通过外界的接收器进行统一的接收处理工作；

S4、当发生地质坍塌时，玻璃管(17)会发生晃动，玻璃管(17)顶部的颜料盒会与玻璃管(17)内水体进行接触，此时的红外监测器(18)不再能进行穿透连通，通过汇总处理器(12)统一将信息进行传递工作。

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