[實(shí)用新型]大傾角工作面飛矸運(yùn)動(dòng)特性監(jiān)測(cè)及破壞程度評(píng)價(jià)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201820829212.4
• 申請(qǐng)日: 2018-05-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN208224255U
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 解盤(pán)石;田雙奇;段建杰;羅生虎
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西安科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01N33/24
• 分類(lèi)號(hào): G01N33/24
• 代理公司: 西安通大專(zhuān)利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 姚詠華

本實(shí)用新型公開(kāi)了一種大傾角工作面飛矸運(yùn)動(dòng)特性監(jiān)測(cè)及破壞程度評(píng)價(jià)系統(tǒng)，包括設(shè)在底座上的支撐活柱和下部支撐立柱，矸石運(yùn)動(dòng)通道傾斜架設(shè)在支撐活柱和下部支撐立柱上，在矸石運(yùn)動(dòng)通道上方設(shè)有矸石彈射裝置和頂板落矸口；在矸石運(yùn)動(dòng)通道內(nèi)設(shè)有多維應(yīng)力傳感器支柱，在矸石運(yùn)動(dòng)通道中設(shè)通過(guò)履帶架設(shè)的采煤機(jī)模型；矸石在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中與矸石運(yùn)動(dòng)通道壁撞擊，通過(guò)壓力傳感器測(cè)得撞擊位置，信號(hào)發(fā)射裝置將位置信號(hào)傳到終端。該裝置豐富了大傾角煤層工作面飛矸運(yùn)動(dòng)特性的研究手段，并可依據(jù)其運(yùn)動(dòng)特性作出破壞程度評(píng)價(jià)，為實(shí)現(xiàn)大傾角煤層長(zhǎng)壁工作面安全高效開(kāi)采提供保障。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及礦山、巖土等工程領(lǐng)域物理模擬研究，具體涉及一種大傾角工作面飛矸運(yùn)動(dòng)特性監(jiān)測(cè)及破壞程度評(píng)價(jià)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

飛矸是指在大傾角煤層走向長(zhǎng)壁工作面落煤、推溜、移架等過(guò)程中，由工作面煤壁片幫、截煤飛濺或頂板漏冒以及底板滑移等形式產(chǎn)生的煤或巖塊，在回采空間運(yùn)動(dòng)并對(duì)工作面作業(yè)人員和設(shè)備形成傷(損)害威脅的一種特殊災(zāi)害現(xiàn)象。大傾角煤層則是以煤層傾角超過(guò)冒落矸石以及煤的自然安息角所出現(xiàn)的滑動(dòng)、失穩(wěn)等現(xiàn)象為主要特征而命名的，所以飛矸是大傾角煤層(或急傾斜煤層)長(zhǎng)壁工作面開(kāi)采特有的動(dòng)力災(zāi)害和主要事故隱患。近年來(lái)，隨著深部煤層和傾角較大煤層開(kāi)采力度的加大和綜采技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)大傾角煤層開(kāi)采礦井?dāng)?shù)目逐年增多，產(chǎn)量比重增大，因此，對(duì)大傾角煤層開(kāi)采飛矸災(zāi)害的研究就顯得尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷，本實(shí)用新型的目的在于提供一種大傾角工作面飛矸運(yùn)動(dòng)特性監(jiān)測(cè)及破壞程度評(píng)價(jià)系統(tǒng)，本實(shí)用新型豐富了大傾角煤層工作面飛矸運(yùn)動(dòng)特性的研究手段，并可依據(jù)其運(yùn)動(dòng)特性作出破壞程度評(píng)價(jià)，為實(shí)現(xiàn)大傾角煤層長(zhǎng)壁工作面安全高效開(kāi)采提供保障。

本實(shí)用新型是通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

本實(shí)用新型一種大傾角工作面飛矸運(yùn)動(dòng)特性監(jiān)測(cè)及破壞程度評(píng)價(jià)系統(tǒng)，包括設(shè)在底座上的支撐活柱和下部支撐立柱，矸石運(yùn)動(dòng)通道傾斜架設(shè)在支撐活柱和下部支撐立柱上，在矸石運(yùn)動(dòng)通道上方設(shè)有矸石彈射裝置和頂板落矸口；在矸石運(yùn)動(dòng)通道內(nèi)設(shè)有多維應(yīng)力傳感器支柱，在矸石運(yùn)動(dòng)通道中設(shè)通過(guò)履帶架設(shè)的采煤機(jī)模型；矸石在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中與矸石運(yùn)動(dòng)通道壁撞擊，通過(guò)壓力傳感器測(cè)得撞擊位置，信號(hào)發(fā)射裝置將位置信號(hào)傳到終端。

進(jìn)一步，所述支撐活柱和下部支撐立柱上分別設(shè)有上部軸承和下部軸承，矸石運(yùn)動(dòng)通道下壁外表面通過(guò)上部軸承上的上部軸承套固定，矸石運(yùn)動(dòng)通道上部外表面通過(guò)下部軸承連接，軸承外套筒不與通道下壁表面固定。

進(jìn)一步，所述采煤機(jī)模型兩側(cè)分別設(shè)有通過(guò)搖臂連接的滾筒。

進(jìn)一步，在所述矸石運(yùn)動(dòng)通道下端面內(nèi)部安裝高倍攝像頭，下端面采用透明材料。

進(jìn)一步，所述矸石運(yùn)動(dòng)通道斷面為矩形，矸石運(yùn)動(dòng)通道壁由長(zhǎng)條板拼成，通道最大尺寸為0.5m×0.5m×2m。

進(jìn)一步，所述多維應(yīng)力傳感器支柱包括一個(gè)中心圓柱體的支柱，在支柱外設(shè)有相互對(duì)接的三段圓弧狀的壓力傳感器，在壓力傳感器外側(cè)設(shè)有受力元件。

進(jìn)一步，所述各相互對(duì)接的三段圓弧狀的壓力傳感器沿多維應(yīng)力傳感器支柱上下分段等距離分布。

本實(shí)用新型的有益效果在于：

本實(shí)用新型真實(shí)地還原了大傾角工作面采場(chǎng)環(huán)境，通過(guò)監(jiān)測(cè)工作面不同位置冒落矸石運(yùn)動(dòng)特性及其與工作面主要設(shè)備(液壓支架和采煤機(jī))撞擊作用，分析評(píng)價(jià)了矸石運(yùn)動(dòng)過(guò)程中對(duì)于不同區(qū)域空間人員的損害程度和飛矸對(duì)不同位置的設(shè)備的損傷程度。

大傾角工作面飛矸運(yùn)動(dòng)特性監(jiān)測(cè)及破壞程度評(píng)價(jià)系統(tǒng)是一種集采場(chǎng)模擬、監(jiān)測(cè)手段、數(shù)據(jù)分析和分析結(jié)果評(píng)價(jià)于一身的多功能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程簡(jiǎn)單，結(jié)果可靠。為實(shí)現(xiàn)大傾角煤層長(zhǎng)壁工作面安全高效開(kāi)采提供保障，促進(jìn)了物理相似模擬實(shí)驗(yàn)的發(fā)展。

附圖說(shuō)明