CN212690015U - 一种便携式顶板窥视支撑装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种便携式顶板窥视支撑装置，包括调节固定支架、主动轮、被动轮和支撑杆；其中，主动轮和被动轮在同一平面上分别与调节固定支架活动连接，且主动轮和被动轮之间留有间隙；被动轮上设置有深度编码器，构成新的深度编码器，该新的深度编码器通过连接电缆与主机连接；支撑杆的两侧均为齿条结构，使用时，支撑杆设置在主动轮和被动轮之间，分别与主动轮和被动轮外啮合。本实用新型可有效解决现有技术进行高位顶板窥视时，经常会出现光电探头输送速度不均匀、深度测距误差、深部窥视工作重复、工作效率低、劳动强度大的问题。

Description

一种便携式顶板窥视支撑装置

技术领域

本实用新型属于煤矿领域，具体涉及一种便携式顶板窥视支撑装置。

背景技术

煤矿进行安全高效生产，必须要进行巷道支护、顶板管理等工作，了解并掌握煤矿各生产单位的顶板地质条件(顶板各岩层岩性、厚度、强度、离层、构造等)，对巷道支护设计、顶板管理极为重要。

钻孔窥视仪可以实现对钻孔进行全孔壁成像,录像,关键部位抓拍图片,及钻孔轨迹测量等，应用于区分矿体、岩体、煤层、夹矸、土层等各种地质结构体；观测断层裂隙产状及发育情况；观测含水断层,溶沟溶洞，含水层出水口位置等；从成像平面图上量测地层或各种构造的厚度、宽度、走向、倾向和倾角等；观测和定量分析煤层等矿体走向、厚度、倾向、倾角、层内夹矸及与顶板岩层的离层裂缝程度等；特别适合煤矿顶板地质构造、煤层赋存、工作面前方断层构造、上覆岩层导水裂隙带等的探测；适合于各种形状和功能的钻孔的检测,如水平孔、垂直孔、倾斜孔等(如：锚杆锚索孔、瓦斯抽放孔、抽排放水孔和地质勘探孔等)。

通过近些年钻孔窥视仪器的不断发展，生产的仪器越来越成熟，且生产厂家及其型号越来越多，但基本结构一般包括6个部分，包括光电探头、线盘、支撑杆、深度编码器、隔爆箱、主机。目前的煤矿使用的钻孔窥视仪能够实现主机内系统控制，图像采集、显示与存储高度集成；同一主机硬件系统，配置不同功能的机内软件和探头，即可实现钻孔成像、钻孔窥视和钻孔轨迹测量等功能，实现一机多用；可以实现图像拼接、录像、截图和轨迹测量同步进行，同时获取图像数据、深度数据和探头所在位置空间数据，可保证全景图像实时自动采集，快速无缝拼接，同时自动角度和深度校正，全景视频图像实时呈现，图像清晰逼真。

一般顶板窥视的探测深度在10～20m，但随着煤矿开采深度的不断增加，煤矿所要面临的冲击地压和水害问题越来越严重，需要探测高位岩层赋存(顶板各岩层岩性、厚度、强度、离层、构造等)，在具体的施工过程中，往往造成施工不方便，需要多人长时间、间歇式窥视，且窥视过程极易速度不均，窥视效果不佳。针对此类钻孔窥视有效的观测研究，能够更好地为巷道支护和煤层顶板管理提供技术支撑。

对高位顶板进行钻孔窥视的基本程序是，首先用钻机从顶板向上打高位钻孔，钻孔直径根据光电探头合理确定；连接光电探头、线盘、支撑装置、深度编码器、和主机；开启主机，调试窥视仪器，并将支撑杆把钻孔窥视仪送入钻孔，输送过程中进行录象或照片记录不同深度处的岩层信息，后期处理分析。窥视仪向钻孔深部输送时，往往初期能够保持匀速，且画质较为清晰，但随着深度的增加，施工人员很难保证窥视速度，窥视输出的画质不清晰，导致在深部窥视时不得不重新进行操作，这样一个钻孔的窥视工作在钻孔深部要进行多次重复工作，大大增加了施工人员的工作量和劳动强度。钻孔窥视深度信号输出时一般是通过电缆线的缠绕，这样容易造成深度误差，最终输出的窥视结果不准确，还致使窥视过程需要承受额外的阻力，对电缆也有一定的损伤，减少使用年限。

综上所述，采用钻孔窥视仪进行探测时，特别是高位顶板窥视时，常遇到的问题是光电探头输送速度不均匀、深度测距误差、深部窥视工作重复、工作效率低、劳动强度大。因此，高位顶板窥视方法的改进和创新是目前亟需解决的问题，严重制约着高位顶板的窥视工作效率。

实用新型内容

针对上述情况，为解决现有技术之缺陷，本实用新型的目的就是提供一种便携式顶板窥视支撑装置，可有效解决现有技术进行高位顶板窥视时，经常会出现光电探头输送速度不均匀、深度测距误差、深部窥视工作重复、工作效率低、劳动强度大的问题。

本实用新型采用如下技术方案来实现的：

一种便携式顶板窥视支撑装置，包括调节固定支架、主动轮、被动轮和支撑杆；其中，主动轮和被动轮在同一平面上分别与调节固定支架活动连接，且主动轮和被动轮之间留有间隙；被动轮上设置有深度编码器，构成新的深度编码器，该新的深度编码器通过连接电缆与主机连接；支撑杆的两侧均为齿条结构，使用时，支撑杆设置在主动轮和被动轮之间，分别与主动轮和被动轮外啮合。

本实用新型进一步的改进在于，主动轮的公称直径大于被动轮的公称直径。

本实用新型进一步的改进在于，主动轮的转轴和被动轮的转轴位于同一水平面上。

本实用新型进一步的改进在于，还包括主动轮把手，其设置在主动轮的一个端面上。

本实用新型进一步的改进在于，主动轮把手与主动轮的端面之间螺纹连接。

本实用新型进一步的改进在于，调节固定支架的底部还设置有固定底座。

本实用新型进一步的改进在于，被动轮的直径与深度编码器的直径一致。

本实用新型进一步的改进在于，支撑杆的沿着移动方向的端部还设置有光电探头，该光电探头通过电缆与主机连接。

本实用新型至少具有如下有益的技术效果：

本实用新型用于高位岩层钻孔窥视(同样适用于中低位)，装置结构简单，使用效果好，能够保持支撑杆输送速度均匀，通过新的深度编码器获取的深度信号更加准确，节省人力物力成本及单孔作业时间，提高工作效率，增加单班探测数量，加大探测密度，为煤矿安全高效生产提供数据支持。

附图说明

图1为本实用新型一种便携式顶板窥视支撑装置的结构示意图。

图2为本实用新型支撑杆的结构示意图。

图3为本实用新型一种便携式顶板窥视支撑装置的使用状态示意图。

附图标记说明：

1-调节固定支架，2-主动轮，3-被动轮，4-固定底座，5-主动轮把手，6-支撑杆，7-连接电缆。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

如图1至图3所示，本实用新型一种便携式顶板窥视支撑装置，包括调节固定支架1、主动轮2、被动轮3、固定底座4、主动轮把手5和支撑杆6；其中，主动轮2和被动轮3在同一平面上分别与调节固定支架1活动连接，且主动轮2和被动轮3之间留有间隙；被动轮3上设置有深度编码器，构成新的深度编码器，该新的深度编码器通过连接电缆7与主机连接；支撑杆6的两侧均为齿条结构，使用时，支撑杆6设置在主动轮2和被动轮3之间，分别与主动轮2和被动轮3外啮合；主动轮把手5通过螺纹连接设置在主动轮2的一个端面上；固定底座4设置在调节固定支架1的底部。

其中，主动轮2的公称直径大于被动轮3的公称直径，且主动轮2的转轴和被动轮3的转轴位于同一水平面上。

此外，支撑杆6的沿着移动方向的端部还可以设置光电探头，该光电探头通过电缆与主机连接。

如图3所示，本实用新型在具体实施时，首先组装便携式顶板窥视支撑装置，包括调节固定支架1、主动轮2、被动轮3、固定底座4和主动轮把手5。将主动轮2和被动轮3分别安装到调节固定支架1的相应位置，将主动轮把手5外螺纹安装到主动轮2一侧的内螺纹中，其中被动轮3与深度编码器结合起来，构成新的深度编码器，通过被动轮3的转动，连接电缆7输出深度信号并传送至主机。

接下来，将支撑杆6放置到主动轮2和被动轮3之间，控制被动轮3位于调节固定支架1的位置，将支撑杆6夹紧，形成支撑结构。

按以下步骤进行：

1)根据钻孔设计深度和钻孔直径用钻机从顶板向上打钻孔，用水把钻孔冲洗干净；

2)连接光电探头、窥视仪器、支撑装置和主机；

3)开启主机，调试窥视仪器，并将支撑杆把钻孔窥视仪器送入钻孔，进行顶板窥视；

4)通过主动轮把手5均匀转动主动轮2，主动轮2和被动轮3一起提升支撑杆(6)，从而达到推送钻孔窥视光电探头的效果；

5)将钻孔窥视信息通过电缆保存到主机，以便后期处理分析。由于使用提升装置和支撑杆，能够保持光电探头输送速度均匀，深度信号更加准确，节省人力物力成本及单孔作业时间，提高工作效率，增加单班探测数量，加大探测密度，为煤矿安全高效生产提供数据支持。

为了保证使用效果，所述的被动轮3的直径与选择的钻孔窥视仪深度编码器的直径一致，将被动轮3与深度编码器结合起来，构成新的深度编码器，融入到提升装置结构中，通过被动轮4的转动连接电缆7输出深度信号。

主动轮2的厚度及直径、被动轮3的厚度和材料可根据市场材料的发展情况选择合适的材料(尽量选取轻便的合金材料)，满足施工强度需求即可。

Claims (8)

1.一种便携式顶板窥视支撑装置，其特征在于，包括调节固定支架(1)、主动轮(2)、被动轮(3)和支撑杆(6)；其中，

主动轮(2)和被动轮(3)在同一平面上分别与调节固定支架(1)活动连接，且主动轮(2)和被动轮(3)之间留有间隙；被动轮(3)上设置有深度编码器，构成新的深度编码器，该新的深度编码器通过连接电缆(7)与主机连接；支撑杆(6)的两侧均为齿条结构，使用时，支撑杆(6)设置在主动轮(2)和被动轮(3)之间，分别与主动轮(2)和被动轮(3)外啮合。

2.根据权利要求1所述的一种便携式顶板窥视支撑装置，其特征在于，主动轮(2)的公称直径大于被动轮(3)的公称直径。

3.根据权利要求1所述的一种便携式顶板窥视支撑装置，其特征在于，主动轮(2)的转轴和被动轮(3)的转轴位于同一水平面上。

4.根据权利要求1所述的一种便携式顶板窥视支撑装置，其特征在于，还包括主动轮把手(5)，其设置在主动轮(2)的一个端面上。

5.根据权利要求4所述的一种便携式顶板窥视支撑装置，其特征在于，主动轮把手(5)与主动轮(2)的端面之间螺纹连接。

6.根据权利要求1所述的一种便携式顶板窥视支撑装置，其特征在于，调节固定支架(1)的底部还设置有固定底座(4)。

7.根据权利要求1所述的一种便携式顶板窥视支撑装置，其特征在于，被动轮(3)的直径与深度编码器的直径一致。

8.根据权利要求1所述的一种便携式顶板窥视支撑装置，其特征在于，支撑杆(6)的沿着移动方向的端部还设置有光电探头，该光电探头通过电缆与主机连接。

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