本實(shí)用新型涉及煤礦安全監(jiān)測設(shè)備,特別是一種便攜式監(jiān)測巷道冒頂隱患的裝置。
背景技術(shù):
巷道冒頂是我國煤礦安全生產(chǎn)的主要安全隱患之一,一旦發(fā)生,會(huì)導(dǎo)致巨大的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。導(dǎo)致煤礦冒頂災(zāi)害的一個(gè)重要因素就是巷道頂板存在離層現(xiàn)象,也就是頂板巖層中下面的巖層與上面的巖層失去了聯(lián)系,最后發(fā)展為完全脫落,冒頂。在掘進(jìn)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(hù)措施,造成冒頂事故。
在巷道掘進(jìn)過程中,為了防止冒頂事故的發(fā)生,目前煤礦上主要采用頂板離層儀來監(jiān)測,在現(xiàn)場測試中,頂板離層儀是將頂板孔內(nèi)多個(gè)固定裝置隨巖層變化的值通過測量鋼絲繩反映到設(shè)在頂板表面的測讀數(shù)裝置上,通過頂板不同層位的位移差,判斷出巷道頂板的穩(wěn)定性和巷道的支護(hù)效果。在整個(gè)過程中,由于鉆孔的設(shè)置存在差異性,礦工的手工作業(yè)有人為因素的影響,從而不能準(zhǔn)確判斷煤巷頂板的支護(hù)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(gè)長桿對頂板和兩側(cè)的巖體進(jìn)行敲擊,從而排除冒頂隱患,習(xí)慣稱為敲幫問頂,這也是由于對頂板隱患監(jiān)測不準(zhǔn)確的一種補(bǔ)救措施,而且也存在風(fēng)險(xiǎn)。
基于以上問題,需要研發(fā)一種新的敲幫問頂裝置,使測試能夠隨時(shí)隨地進(jìn)行,盡可能普及到所有位置,提供可靠的頂板離層數(shù)據(jù),對巷道施工質(zhì)量的檢查和管理確保施工安全,但至今未見有公開報(bào)導(dǎo)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對上述情況,為克服現(xiàn)有技術(shù)之缺陷,本實(shí)用新型之目的就是提供一種便攜式監(jiān)測巷道冒頂隱患的裝置,可有效解決監(jiān)測巷道冒頂隱患,確保生產(chǎn)安全的問題。
本實(shí)用新型解決的技術(shù)方案是,包括手柄、顯示器和超聲波發(fā)生器,手柄的空心腔體內(nèi)裝有電源、超聲波發(fā)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(fā)的天線,手柄外壁上部裝有報(bào)警指示燈(也可采用蜂鳴器報(bào)警),電源分別與顯示器、超聲波發(fā)生器的電源端相連,控制器分別經(jīng)導(dǎo)線和防爆接頭與顯示器、超聲波發(fā)生器及天線相連,報(bào)警指示燈與控制器相連,電源經(jīng)導(dǎo)線和裝在殼體上的電源開關(guān)與控制器的電源端相連。
本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單,新穎獨(dú)特,攜帶使用方便,效果好,可有效用于監(jiān)測巷道冒頂隱患,保證煤礦生產(chǎn)安全,有良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)主視圖(局部剖開)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式作詳細(xì)說明。
由圖1所示,本實(shí)用新型包括手柄、顯示器和超聲波發(fā)生器,手柄1的空心腔體內(nèi)裝有電源9、超聲波發(fā)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(fā)的天線6,手柄外壁上部裝有報(bào)警指示燈3(也可采用蜂鳴器報(bào)警),電源9分別與顯示器4、超聲波發(fā)生器8的電源端相連,控制器7分別經(jīng)導(dǎo)線和防爆接頭與顯示器4、超聲波發(fā)生器8及天線6相連,報(bào)警指示燈3與控制器7相連,電源9經(jīng)導(dǎo)線和裝在殼體上的電源開關(guān)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(jié)桿體首尾套接在一起構(gòu)成的伸縮結(jié)構(gòu);
所述的控制器為單片機(jī)8051;
所述的天線6為任意角度旋轉(zhuǎn)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(bào)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(shí)還可采用RS232接口。
本實(shí)用新型的工作情況是,使用時(shí),首先手持本實(shí)用新型,在控制器的控制下,由超聲波發(fā)生器向巷道頂板發(fā)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(shù),根據(jù)顯示器上顯示的超聲波特征及參數(shù)確定然后參數(shù)閾值,然后在巷道掘進(jìn)過程中,在控制器的控制下,對施工的巷道頂板進(jìn)行監(jiān)測,由超聲波發(fā)生器發(fā)射超聲波,遇到離層區(qū)會(huì)發(fā)生反射,超聲波接收器接收發(fā)射波特征及參數(shù),根據(jù)超聲波特征及參數(shù)確定離層位置與頂板的距離(必要時(shí)可采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)算),并由報(bào)警指示燈紅色報(bào)警,及時(shí)采取相應(yīng)的措施來處理隱患,保證煤礦生產(chǎn)安全。
本實(shí)用新型在測試過程中,不需要進(jìn)行打孔安裝儀器,也不需要花費(fèi)時(shí)間等待測試結(jié)果;單人即可操作,能簡化測試程序,減少測試時(shí)間,提高測試點(diǎn)位數(shù),提高測試結(jié)果的可靠性,節(jié)約了大量人力物力和財(cái)力,有良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。