[發明專利]一種頂底板穩定性自動測量裝置使用方法

有效

• 申請號: 201611034251.7
• 申請日: 2016-11-18
• 公開（公告）號: CN106768015B
• 公開（公告）日: 2019-02-05
• 發明（設計）人: 張華磊;龐冬冬;鮑鳴
• 申請（專利權）人: 安徽理工大學
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;G01S13/88
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種頂底板穩定性自動測量裝置，包括車體和可拆卸地固定在其上的改進單體支柱；所述車體包括車廂板(1)，所述改進單體支柱可拆卸地固定在所述車廂板(1)上，在所述車廂板(1)上還設置有位移計量系統、液壓計量系統、頂板缺陷檢測系統、操作機(2)和儲物箱(3)；所述改進單體支柱分別與所述位移計量系統、所述液壓計量系統和所述頂板缺陷檢測系統相連。本發明所述頂底板穩定性自動測量裝置，循環注液，利用已有的乳化液為全程注液工作服務；頂底板穩定性自動測量裝置上有改進單體支柱，可以保證上千米的工作距離都不需要工人扛單體，極大的減小了工作量和工作強度；儲物箱可以運送數十斤的壓模和其他測量部件。

技術領域

本發明涉及一種礦業機械，尤其適用于復雜圍巖條件下的工作面煤炭開采時的頂底板穩定性自動測量裝置及使用方法。

背景技術

采場支護系統由“底板－支架－頂板”所組成，在采動影響及支架(柱)超前支撐壓力作用下底板發生位移、變形乃至破壞，巷道底板發生破壞的同時，頂板也發生破壞，甚至發生冒頂事故，底板的破壞會進一步影響采場與巷道的支護效果，支架(柱)可能發生鉆底或傾斜，支架(柱)的有效支撐力顯著降低，頂板下沉量增大，直接頂發生離層，甚至發生冒頂事故，并且可能導致地下水重新分布，引起突水事故的發生。因此采場支護系統對煤礦安全開采具有重要作用。

因此，為保證支護體的有效支撐能力，針對底板需要研究煤層底板的承載特性,得出底板的剛度及底板比壓，針對支架需要確定液壓支架能否滿足現場要求，針對底板需要科學合理臥底，保證底板剛度和開采要求，如此才能保證采場超前支護系統承載安全。

底板比壓測試是對煤層底板進行抗壓入特性測試，通過數據分析，計算出底板比壓參數。在超前支護段，如果支承超前液壓支架的底板為軟弱底板，支架接觸比壓值大于底板容許比壓值時，支架底座可能會陷入底板，導致支架不能達到足夠的支護阻力，目前國內進行底板比壓測試的儀器主要有沖擊式底板比壓儀和靜壓式底板比壓儀，沖擊式底板比壓儀適合測量較硬巖層底板的底板比壓，儀器精確度不高，并且只用于測量壓模壓入深度一定范圍內的底板比壓，測量范圍較小，對于本文情況下不合適；靜壓式底板比壓儀適合測量較軟巖層底板的底板比壓，儀器精確度較高，但是需要工人扛著外注式單體支柱，但是本發明是針對整條巷道底板比壓的測試，主要難度有：整條巷道長達2000多米，液壓泵站根本無法在這么長的距離為單體支柱提供液壓；第二，如果采用手動液壓泵，需要補充大量的液壓乳化液；第三如此長的距離，還需要攜帶不同厚度的壓模，總共加一起四五十斤，工人工作強度非常大；第四，長距離測量，需要根據當時測量的壓模壓入量隨時更換壓模，測量的工作量太大，記錄工作繁雜；第五，傳統的測量工作并未考慮頂板壓壞的可能性，因為在特厚煤層中，巷道頂板為煤，則很多測試是需要考慮頂板壓入對比壓測試帶來的影響。

巷道穩定性主要包括頂板和底板，傳統的測試都是顧及到某一方面，如只簡單測量部分錨桿錨固力，或者測試少量底板比壓值，以此來代替整條巷道的穩定性，在復雜圍巖情況下，這種方式是很不嚴謹的，特別是頂板和底板的測量點往往并不統一，對于巷道斷面整體穩定性的測量與評價是很不科學的，實質上在復雜圍巖情況下，巷道斷面變化值是一個非常重要的參數，但是如何快速，大量，準確的測量測點的斷面以及輪廓是很難的問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題針對軟弱底板條件下，由于工作面采動影響及超前支承壓力的影響，沿空順槽頂板發生下沉、底板發生底鼓的可能性增大，特別是軟弱底板剛度低，支架容易發生鉆底甚至傾斜，采場支護系統不穩定的問題而研發的一種頂底板穩定性自動測量裝置及使用方法。

一種頂底板穩定性自動測量裝置，包括車體和可拆卸地固定在其上的改進單體支柱；

所述車體包括車廂板，所述改進單體支柱可拆卸地固定在所述車廂板上，在所述車廂板上還設置有操作機和儲物箱，以及與所述操作機相連的位移計量系統、液壓計量系統和頂板缺陷檢測系統；所述改進單體支柱分別與所述位移計量系統、所述液壓計量系統和所述頂板缺陷檢測系統相連；