[實用新型]一種便攜式監測巷道冒頂隱患的裝置

有效

• 申請號: 201720289537.3
• 申請日: 2017-03-23
• 公開（公告）號: CN206571531U
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: 徐學鋒;衡振;袁振偉
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: E21F17/18
• 分類號: E21F17/18;G01S15/08
• 代理公司: 鄭州天陽專利事務所(普通合伙)41113
• 代理人: 聶孟民

技術領域

本實用新型涉及煤礦安全監測設備，特別是一種便攜式監測巷道冒頂隱患的裝置。

背景技術

巷道冒頂是我國煤礦安全生產的主要安全隱患之一，一旦發生，會導致巨大的人員傷亡和經濟損失。導致煤礦冒頂災害的一個重要因素就是巷道頂板存在離層現象，也就是頂板巖層中下面的巖層與上面的巖層失去了聯系，最后發展為完全脫落，冒頂。在掘進過程中由于無法直接獲得頂板巖層離層信息，從而不能提前采取支護措施，造成冒頂事故。

在巷道掘進過程中，為了防止冒頂事故的發生，目前煤礦上主要采用頂板離層儀來監測，在現場測試中，頂板離層儀是將頂板孔內多個固定裝置隨巖層變化的值通過測量鋼絲繩反映到設在頂板表面的測讀數裝置上，通過頂板不同層位的位移差，判斷出巷道頂板的穩定性和巷道的支護效果。在整個過程中，由于鉆孔的設置存在差異性，礦工的手工作業有人為因素的影響，從而不能準確判斷煤巷頂板的支護效果。

在巷道工作面前方施工開挖前，還要通過一些措施排查冒頂隱患，礦工采用一個長桿對頂板和兩側的巖體進行敲擊，從而排除冒頂隱患，習慣稱為敲幫問頂，這也是由于對頂板隱患監測不準確的一種補救措施，而且也存在風險。

基于以上問題，需要研發一種新的敲幫問頂裝置，使測試能夠隨時隨地進行，盡可能普及到所有位置，提供可靠的頂板離層數據，對巷道施工質量的檢查和管理確保施工安全，但至今未見有公開報導。

實用新型內容

針對上述情況，為克服現有技術之缺陷，本實用新型之目的就是提供一種便攜式監測巷道冒頂隱患的裝置，可有效解決監測巷道冒頂隱患，確保生產安全的問題。

本實用新型解決的技術方案是，包括手柄、顯示器和超聲波發生器，手柄的空心腔體內裝有電源、超聲波發生器和控制器，手柄外壁上裝有顯示器，手柄的前端與拉桿的后端相連，拉桿的前端裝有用于收發的天線，手柄外壁上部裝有報警指示燈（也可采用蜂鳴器報警），電源分別與顯示器、超聲波發生器的電源端相連，控制器分別經導線和防爆接頭與顯示器、超聲波發生器及天線相連，報警指示燈與控制器相連，電源經導線和裝在殼體上的電源開關與控制器的電源端相連。

本實用新型結構簡單，新穎獨特，攜帶使用方便，效果好，可有效用于監測巷道冒頂隱患，保證煤礦生產安全，有良好的經濟和社會效益。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構主視圖（局部剖開）。

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式作詳細說明。

由圖1所示，本實用新型包括手柄、顯示器和超聲波發生器，手柄1的空心腔體內裝有電源9、超聲波發生器8和控制器7，手柄外壁上裝有顯示器4，手柄的前端與拉桿5的后端相連，拉桿的前端裝有用于收發的天線6，手柄外壁上部裝有報警指示燈3（也可采用蜂鳴器報警），電源9分別與顯示器4、超聲波發生器8的電源端相連，控制器7分別經導線和防爆接頭與顯示器4、超聲波發生器8及天線6相連，報警指示燈3與控制器7相連，電源9經導線和裝在殼體上的電源開關2與控制器7的電源端相連。

為了保證使用效果和使用方便，所述的拉桿5是由鋁合金制成的后部直徑大、依次向前直徑漸小的多節桿體首尾套接在一起構成的伸縮結構；

所述的控制器為單片機8051；

所述的天線6為任意角度旋轉的拋物面狀天線；

所述的顯示器為液晶顯示器；

所述的電源為12V直流電源（即12V電池）；

所述的報警指示燈為紅、綠兩色LED燈；

所述的手柄外壁上有防滑紋1-1；

所述的防爆接頭必要時還可采用RS232接口。

本實用新型的工作情況是，使用時，首先手持本實用新型，在控制器的控制下，由超聲波發生器向巷道頂板發出超聲波，再由天線接收超聲波反射波，并在顯示器上顯示出超聲波特征及參數，根據顯示器上顯示的超聲波特征及參數確定然后參數閾值，然后在巷道掘進過程中，在控制器的控制下，對施工的巷道頂板進行監測，由超聲波發生器發射超聲波，遇到離層區會發生反射，超聲波接收器接收發射波特征及參數，根據超聲波特征及參數確定離層位置與頂板的距離（必要時可采用計算機進行計算），并由報警指示燈紅色報警，及時采取相應的措施來處理隱患，保證煤礦生產安全。

本實用新型在測試過程中，不需要進行打孔安裝儀器，也不需要花費時間等待測試結果；單人即可操作，能簡化測試程序，減少測試時間，提高測試點位數，提高測試結果的可靠性，節約了大量人力物力和財力，有良好的經濟和社會效益。