CN115788583A - 一种煤矿防治冲击地压预警设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种煤矿防治冲击地压预警设备，其包括：管柱件，所述管柱件的上端同轴固定有钻杆套，用于辅助管柱件钻入煤矿钻孔内，所述管柱件的一端排列设置有多个冲击预警装置，各所述冲击预警装置均与所述管柱件埋入在煤矿岩层中。

Description

一种煤矿防治冲击地压预警设备

技术领域

本发明属于煤矿地压监测设备技术领域，具体是一种煤矿防治冲击地压预警设备。

背景技术

冲击地压的瞬间释放能够产生一种突然、急剧、猛烈破坏的动力现象，其是一种特殊的矿山压力显现。显现强度特征一般为弱冲击、强冲击、弹射、矿震、岩爆、煤炮、冲击波、弹性振动等，常伴有煤岩体抛出、巨响及气浪等现象；其发生突然剧烈，冲击波力量巨大，瞬间摧毁巷道、采煤工作面和设备，伤击人员。目前普遍采用的矿山压力监测方法主要将应力计安装至钻孔内，对矿山压力进行监测,但检测局限性较大，无法对各方向地压实时检测，导致在地压监测中难以计算预警。

因此，本领域技术人员提供了一种煤矿防治冲击地压预警设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种煤矿防治冲击地压预警设备，其包括：管柱件，所述管柱件的上端同轴固定有钻杆套，用于辅助管柱件钻入煤矿钻孔内，所述管柱件的一端排列设置有多个冲击预警装置，各所述冲击预警装置均与所述管柱件埋入在煤矿岩层中。

进一步，作为优选，所述冲击预警装置包括：外套筒，所述外套筒内可相对滑动的设置有轴压座，所述轴压座的中部竖直固定有转向套件，相邻所述外套筒上同轴固定有轴盘，所述轴盘上固定有球轴杆，所述球轴杆的一端万向铰接在所述转向套件上，所述球轴杆的连接处套接有伸缩套管，所述轴盘与所述轴压座之间还连接有多个轴压检测组件。

进一步，作为优选，所述外套筒内还固定有内盘架，所述内盘架与所述轴压盘之间设置有多个内弹簧，所述内盘架上分布有多个应力片，且所述内盘架上还竖直固定有伸缩调节杆，所述伸缩调节杆的一端与所述轴压座相连接。

进一步，作为优选，所述轴压检测组件包括：密封轴管，其一端万向铰接在所述轴压座上，所述密封轴管内可相对滑动的设置有活塞件，所述活塞件的一端万向铰接在所述轴盘上，所述密封轴管的一端设有进气口，且所述活塞件内竖直固定有内管，且所述活塞件内还设置有排管，所述内管的中部通过截流管与所述排管相连通，所述截流管的两端均设有控制阀，所述外套筒外还套接有环仓，所述环仓通过软管与所述排管相连通。

进一步，作为优选，所述密封轴管的一侧均设置有气压囊，所述气压囊的进气端与所述内管相连通，所述气压囊的排气端与所述排管相连通。

进一步，作为优选，各所述外套筒内还设有位移传感器。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明中能够在煤矿围岩处安插多个管柱件，此时各管柱件上的冲击预警装置能够针对不同方向传播的地压进行监控，监控灵敏度较高，方便后期计算预警。

附图说明

图1为本发明的结构示意图一；

图2为本发明的结构示意图二；

图3为本发明中冲击预警装置的结构示意图；

图4为本发明中轴压检测组件的结构示意图；

图中：1、管柱件；2、冲击预警装置；21、外套筒；22、轴压座；23、转向套件；24、球轴杆；25、伸缩套管；26、内弹簧；27、伸缩调节杆；28、轴盘；29、；3、轴压检测组件；31、密封轴管；32、活塞件；33、进气口；34、截流管；35、排管；36、环仓；37、气压囊。

具体实施方式

请参阅图1，本发明实施例中，一种煤矿防治冲击地压预警设备，其包括：管柱件1，所述管柱件1的上端同轴固定有钻杆套11，用于辅助管柱件1钻入煤矿钻孔内，所述管柱件1的一端排列设置有多个冲击预警装置2，各所述冲击预警装置2均与所述管柱件1埋入在煤矿岩层中。

本实施例中，所述冲击预警装置2包括：外套筒21，所述外套筒21内可相对滑动的设置有轴压座22，所述轴压座22的中部竖直固定有转向套件23，相邻所述外套筒21上同轴固定有轴盘28，所述轴盘28上固定有球轴杆24，所述球轴杆24的一端万向铰接在所述转向套件23上，所述球轴杆24的连接处套接有伸缩套管25，所述轴盘28与所述轴压座22之间还连接有多个轴压检测组件3，其中，外套筒的长度范围在0.8m-1.2m之间，而外套筒的设置节数应大于8节，从而使得位于各外套筒上的轴压检测组件能够对深层地压进行监控，尤其在应对地压冲击中各外套筒能够随之进行偏转，此时轴压检测组件能够对冲压强度进行计算检测，从而达到预警效果。

作为较佳的实施例，所述外套筒21内还固定有内盘架，所述内盘架与所述轴压盘22之间设置有多个内弹簧26，所述内盘架上分布有多个应力片，且所述内盘架上还竖直固定有伸缩调节杆27，所述伸缩调节杆27的一端与所述轴压座22相连接，其中在外套筒安插至煤矿钻孔内时，此时伸缩调节杆处于固定伸缩长度，以便各外套筒上的轴压检测组件能够处于初始状态，而当管柱件完成定位安装后，伸缩调节杆能够自由伸缩调节，从而实现外套筒的轴向位移。

本实施例中，所述轴压检测组件3包括：密封轴管31，其一端万向铰接在所述轴压座22上，所述密封轴管31内可相对滑动的设置有活塞件32，所述活塞件32的一端万向铰接在所述轴盘28上，所述密封轴管31的一端设有进气口33，且所述活塞件32内竖直固定有内管，且所述活塞件32内还设置有排管35，所述内管的中部通过截流管34与所述排管35相连通，所述截流管34的两端均设有控制阀，所述外套筒21外还套接有环仓36，所述环仓36通过软管38与所述排管35相连通，也就是说，各活塞件在地压检测中均相对滑出密封轴管，当煤矿井下存在冲击地压时，活塞件受冲击作用进行收缩，从而对各密封轴管中的气流排气检测以实现冲击地压精度监控。

本实施例中，所述密封轴管31的一侧均设置有气压囊37，所述气压囊37的进气端与所述内管相连通，所述气压囊37的排气端与所述排管35相连通，尤其，优先控制活塞件相对滑出密封轴管，此时控制阀打开，通过进气口对气压囊供气，调整控制阀的启闭压力值，以便气压囊未受力时呈膨胀状态，而在冲击地压产生中，气压囊能够同步进行排气作用，根据排气量可计算冲击地压轴向与径向压力和，检测精度较高。

本实施例中，各所述外套筒31内还设有位移传感器，进一步提高检测效果。

具体地，多个管柱件均匀埋设在在钻孔内，此时伸缩调节杆处于固定长度，在管柱件完成埋入后，伸缩调节杆可进行自由伸缩，由位移传感器记录各冲击预警装置的初始位置，当冲击地压产生时，位移传感器记录位移终点位置，同时气压囊能够配合活塞件的位移进行气压排气，根据排气量可计算冲击地压轴向与径向压力和，检测精度较高。

上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种煤矿防治冲击地压预警设备，其特征在于：其包括：管柱件(1)，所述管柱件(1)的上端同轴固定有钻杆套(11)，用于辅助管柱件(1)钻入煤矿钻孔内，所述管柱件(1)的一端排列设置有多个冲击预警装置(2)，各所述冲击预警装置(2)均与所述管柱件(1)埋入在煤矿岩层中。

2.根据权利要求1所述的一种煤矿防治冲击地压预警设备，其特征在于：所述冲击预警装置(2)包括：外套筒(21)，所述外套筒(21)内可相对滑动的设置有轴压座(22)，所述轴压座(22)的中部竖直固定有转向套件(23)，相邻所述外套筒(21)上同轴固定有轴盘(28)，所述轴盘(28)上固定有球轴杆(24)，所述球轴杆(24)的一端万向铰接在所述转向套件(23)上，所述球轴杆(24)的连接处套接有伸缩套管(25)，所述轴盘(28)与所述轴压座(22)之间还连接有多个轴压检测组件(3)。

3.根据权利要求2所述的一种煤矿防治冲击地压预警设备，其特征在于：所述外套筒(21)内还固定有内盘架，所述内盘架与所述轴压盘(22)之间设置有多个内弹簧(26)，所述内盘架上分布有多个应力片，且所述内盘架上还竖直固定有伸缩调节杆(27)，所述伸缩调节杆(27)的一端与所述轴压座(22)相连接。

4.根据权利要求2所述的一种煤矿防治冲击地压预警设备，其特征在于：所述轴压检测组件(3)包括：密封轴管(31)，其一端万向铰接在所述轴压座(22)上，所述密封轴管(31)内可相对滑动的设置有活塞件(32)，所述活塞件(32)的一端万向铰接在所述轴盘(28)上，所述密封轴管(31)的一端设有进气口(33)，且所述活塞件(32)内竖直固定有内管，且所述活塞件(32)内还设置有排管(35)，所述内管的中部通过截流管(34)与所述排管(35)相连通，所述截流管(34)的两端均设有控制阀，所述外套筒(21)外还套接有环仓(36)，所述环仓(36)通过软管(38)与所述排管(35)相连通。

5.根据权利要求4所述的一种煤矿防治冲击地压预警设备，其特征在于：所述密封轴管(31)的一侧均设置有气压囊(37)，所述气压囊(37)的进气端与所述内管相连通，所述气压囊(37)的排气端与所述排管(35)相连通。

6.根据权利要求1所述的一种煤矿防治冲击地压预警设备，其特征在于：各所述外套筒(31)内还设有位移传感器。

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