[發明專利]滑動式頂底板移近量測量裝置及頂底板移近量測量方法

有效

• 申請號: 201711394231.5
• 申請日: 2017-12-21
• 公開（公告）號: CN107917670B
• 公開（公告）日: 2023-10-03
• 發明（設計）人: 劉剛;肖福坤;蔣元男;遲學海;趙美芳;秦濤;金珠鵬;劉志軍;商宇航
• 申請（專利權）人: 黑龍江科技大學
• 主分類號: G01B11/02
• 分類號: G01B11/02
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 岳泉清

技術領域

本發明涉及采煤工作面頂底板移近量的測量裝置及測量方法。

背景技術

采煤工作面頂底板移近量是在液壓支架支撐作用下，回采空間受采動影響，圍巖變形移動的反映。所以用它可以評價綜采工作面頂板穩定程度、支架支護效果及適應性，為支架選型、設計(支架的結構、高度等)提供數據，為改進頂板管理提出建議。因此頂底板移近量的觀測是不容忽視的觀測項目。

而且，頂底板移近量是綜采工作面比較穩定的礦壓參數，用它可以判定老頂初次來壓、周期來壓的步距和強度，從而掌握綜采工作面圍巖運動規律。同時觀測頂底板移近速度的目的在于確定綜采工作面頂底板最大移近速度及其延續時間對頂板穩定性的影響，割煤、移架等工序對頂板狀態的影響范圍和強度。頂底板移近速度可以為合理安排工序、科學地組織生產提供依據。

目前關于采煤工作面頂底板移近量基本都是直接測量頂板和底板之間的距離，如果二者之間的距離發生了變化，證明采煤工作面的頂板和底板的結構發生了變化，應該引起注意。當采煤工作面的頂板和底板發生同樣的位移變動，使頂板和底板共同向同一方向移近，且位移相等時，實際的頂板和底板發生了變化，但是利用現有的裝置和方法不能發現這一點，也就是現有的裝置和方法僅僅能夠確定頂板和底板的相對變化，并不能得到頂板和底板各自的絕對位移變化，給研究頂板和底板移近量研究帶來諸多不便，而且還有可能因為此種情況存在巨大的安全隱患。

發明內容

本發明為了解決現有的裝置和方法存在不能測量頂板和底板各自的絕對位移變化量的問題。

滑動式頂底板移近量測量裝置，包括滑動式頂底板移近量測量桿，所述的滑動式頂底板移近量測量桿包括第一曲面活動頭、第二曲面活動頭、第一萬向軸、第二萬向軸、第一活塞桿、第二活塞桿、偶數個光電編碼器、活塞桿套筒；

第一曲面活動頭通過第一萬向軸連接第一活塞桿的一端，第二曲面活動頭通過第二萬向軸連接第二活塞桿的一端；

第一活塞桿的另一端和第二活塞桿的另一端分別從活塞桿套筒的兩端伸入活塞桿套筒內部；

偶數個光電編碼器均分為兩組，其中一組電編碼器均勻設置在活塞桿套筒一端的外壁圓周上，另外一組電編碼器均勻設置在活塞桿套筒另一端的外壁圓周上；沿著活塞桿套筒長度方向上，在活塞桿套筒的外壁上設有刻度；

第一活塞桿、第二活塞桿與活塞桿套筒配合使用，第一活塞桿、第二活塞桿能夠在活塞桿套筒的兩端伸縮；

每個光電編碼器的軸各自連接一條線繩的一端，每條線繩的另一端連接到對應側的曲面活動頭上，且線繩與對應側的活塞桿的軸線平行。

進一步地，所述的光電編碼器設置為4個。

進一步地，所述的滑動式頂底板移近量測量裝置還包括激光器。

滑動式頂底板移近量測量裝置，包括滑動式頂底板移近量測量桿，所述的滑動式頂底板移近量測量桿包括第一曲面活動頭、第二曲面活動頭、第一萬向軸、第二萬向軸、第一活塞桿、第二活塞桿、偶數個光電編碼器、第一活塞桿套筒、第二活塞桿套筒；

第一曲面活動頭通過第一萬向軸連接第一活塞桿的一端，第二曲面活動頭通過第二萬向軸連接第二活塞桿的一端；

第一活塞桿的另一端伸入第一活塞桿套筒內部；第二活塞桿的另一端伸入第二活塞桿套筒內部；第一活塞桿套筒通過螺紋配合連接第二活塞桿套筒，連接后作為塞桿套筒；

偶數個光電編碼器均分為兩組，其中一組電編碼器均勻設置在第一活塞桿套筒一端的外壁圓周上，另外一組電編碼器均勻設置在第二活塞桿套筒一端的外壁圓周上；

第一活塞桿套筒、第二活塞桿套筒沿著長度方向上，在外壁上設有刻度，并且在第一活塞桿套筒、第二活塞桿套筒連接后，第一活塞桿套筒的刻度與第二活塞桿套筒的刻度能夠形成一排刻度；

第一活塞桿、第二活塞桿分別與第一活塞桿套筒、第二活塞桿套筒配合使用，第一活塞桿能夠在第一活塞桿套筒的一端伸縮，第二活塞桿能夠在第二活塞桿套筒的一端伸縮；

每個光電編碼器的軸各自連接一條線繩的一端，每條線繩的另一端連接到對應側的曲面活動頭上，且線繩與對應側的活塞桿的軸線平行。

進一步地，所述的光電編碼器設置為4個。

進一步地，滑動式頂底板移近量測量裝置還包括激光器。

利用滑動式頂底板移近量測量裝置進行頂底板移近量測量的方法，過程如下：

在需要測量頂底板移近量的環境中，首先調整滑動式頂底板移近量測量桿的第一曲面活動頭、第二曲面活動頭，使第一曲面活動頭、第二曲面活動頭分別接觸頂板和底板；