一种采煤工作面用煤的硬度检测装置及检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种采煤工作面用煤的硬度检测装置及检测方法，包括由下而上依次设置的驱动机构、升降机构、旋转机构和推移机构，在所述推移机构上设置硬度检测仪。本发明专利技术煤的硬度检测装置安装在采煤机上，当采煤机切割出新的采煤工作面时，利用本发明专利技术即可实时对采煤工作面进行煤的硬度检测。本发明专利技术煤的硬度检测装置能够对采煤工作面进行实时的检测，相比传统检测方式，其效率更高，能够在井下即刻对新开采的工作面进行煤硬度检测，无需等待实验结果，大大提高了检测效率；并且，对新开采的工作面进行煤硬度检测，其检测结果更准确，更接近采煤工作面的真实情况，其作用明显，效果显著。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，属于煤矿开采

技术介绍
煤硬度是指煤抵抗外来机械作用的能力。根据外来机械力作用方式的不同，可进一步将煤的硬度分为刻划硬度、压痕硬度和抗磨硬度三类。煤的硬度与煤化程度有关，褐煤和焦煤的硬度最小，约2?2.5;无烟煤的硬度最大，接近4;根据煤的硬度值大小可了解机械和截齿的磨损情况及破碎、成型加工的难易程度。现今，煤的硬度检测主要是井底取样后对试样进行实验测试，从煤层中取出煤的样品的过程会造成煤某些性质(如抗拉抗压应力)的变化，造成硬度测试不准确，且所取样品并不能代表整个煤层煤的硬度，也不能对刚切割出的采煤工作面的煤进行硬度测试。中国专利文献CN103252322A公开了一种井下煤矸石硬度分选设备，该设备包括设置壳体上的入料口，入料口上方设有入料斗，壳体安装在机架上，壳体上装有多组排队挡板，每组排队挡板之间布置一个硬度测量仪，硬度测量仪连接硬度传感器，硬度传感器将电信号传给对应组的控制仪表，经控制仪表判断是否将电信号传给设在排队挡板前端的高压气体执行机构;承载托辊设在甲带给煤机运行段的下方，运矸带式输送机设在甲带给煤机前方下部，运煤带式输送机设在运矸带式输送机左侧;机架外侧设有驱动甲带给煤机传动装置的防爆调速电机。该技术主要是根据煤矸石的硬度不同，利用本专利技术的分选设备进行煤矸石分选，实现了在不破碎煤矸石的情况下的自动分选，提高分选效率，但是该专利技术并没有提供采煤工作面的煤硬度如何进行测试。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供本专利技术涉及一种采煤工作面用煤的硬度检测装置。本专利技术还提供一种使用采煤工作面用煤的硬度检测装置的检测方法。本专利技术的技术方案如下:—种采煤工作面用煤的硬度检测装置，包括由下而上依次设置的驱动机构、升降机构、旋转机构和推移机构，在所述推移机构上设置硬度检测仪，通过硬度检测仪对采煤工作面煤的硬度进行检测。本专利技术煤的硬度检测装置安装在采煤机上，当采煤机切割出新的采煤工作面时，利用本专利技术即可实时对采煤工作面进行煤的硬度检测。优选的，所述驱动机构包括行走电机、底架及设置在底架底部的车轮，行走电机设置在底架上用于驱动车轮行走。进一步优选的，在底架的底部设置四个车轮，任一车轮通过两侧的车轮固定板与底架固定连接，任一车轮与两侧的车轮固定板轴连接。优选的，所述升降机构选用液压式升降台，升降台包括千斤顶、台座、台架和平台，其中台座、台架和平台由下而上依次连接，台座与底架固定连接，平台与旋转机构固定连接，千斤顶的两端分别与台座、台架铰接。优选的，所述旋转机构包括旋转电机、转动齿轮、转动盘和固定盘，旋转电机设置在平台上并与转动齿轮传动连接，转动齿轮与设置在转动盘底部的齿轮轴相啮合，转动盘位于固定盘上，固定盘的底部通过纵轴与平台上表面固定连接。优选的，所述推移机构包括支架、推移装置、前进电机和前进齿轮，推移装置通过支架与转动盘固定连接，前进电机设置在转动盘上并与前进齿轮传动连接，前进齿轮与设置在推移装置底部的齿条相啮合。进一步优选的，所述推移机构还包括控制盒和数显仪，控制盒固定设置在转动盘上，数显仪设置在推移装置的末端，所述控制盒分别与行走电机、旋转电机、前进电机、千斤顶、硬度检测仪及数显仪电连接。此设计的优势在于，通过控制盒控制各电机的转速和启停等动作，同时控制盒将硬度检测仪上反馈来的数据显示在数显仪上。优选的，在所述推移装置的前端设置三个硬度检测仪，三个硬度检测仪呈三角形分布。此设计的好处在于，硬度检测仪呈三角形布置，可测得一个小区域内不同高度不同位置三点的硬度值，反馈到数显仪上进行记录，求取平均值，检测结果更为精确。优选的，所述硬度检测仪选用数字混凝土回弹仪。—种使用上述采煤工作面用煤的硬度检测装置进行煤硬度检测的方法，包括以下步骤，(I)安装硬度检测装置:将硬度检测装置放置在事先安装于采煤机的滑轨上，初始状态时硬度检测装置在滑轨上静止，硬度检测装置随采煤机的运动而运动；(2)选择探测位置:当硬度检测装置随采煤机运动到某一水平探测位置附近时，控制盒控制行走电机启动并加速，使车轮运动速度达到与采煤机的运动速度相等，运动方向与采煤机的运动方向相反，此时硬度检测装置相对于地面静止；(3)进行第一次检测:当硬度检测装置相对于地面静止时，控制盒控制前进电机启动进而驱动推移装置前进，当数字混凝土回弹仪的回弹杆与煤壁接触时，控制盒控制回弹杆上设置的触发装置动作按下回弹仪的启动按钮，数字混凝土回弹仪继续前进直至与煤壁接触，回弹得出数据反馈给控制盒，控制盒通过分析计算在数显仪上显示出第一组多个数字混凝土回弹仪的回弹数据及算术平均数；(4)进行第二次检测:控制盒控制前进电机反转带动数字混凝土回弹仪回缩，同时数字混凝土回弹仪在回缩过程中恢复至初始状态，而后控制盒控制千斤顶顶起升降台使数字混凝土回弹仪到达第二个探测位置，接着按照步骤(3)中所述的步骤数字混凝土回弹仪完成第二个探测位置的检测，控制盒通过分析计算在数显仪上显示出第二组多个数字混凝土回弹仪的回弹数据及算术平均数；(5)进行第η次检测:按照步骤(4)中所述的步骤数字混凝土回弹仪完成第η个探测位置的检测，控制盒通过分析计算在数显仪上显示出第η组多个数字混凝土回弹仪的回弹数据及算术平均数；(6)检测结束:当对η个探测位置检测完成后，控制盒控制前进电机反转带动数字混凝土回弹仪回缩，同时数字混凝土回弹仪在回缩过程中恢复至初始状态，而后控制盒控制千斤顶缩回使升降台回落到原始位置；(7)控制盒控制行走电机减速至速度为零，硬度检测装置随采煤机的运动而运动，待运动至采煤工作面另一水平探测位置附近时，重复步骤(2)_(6)。优选的，步骤(3)中，当数字混凝土回弹仪的回弹杆与煤壁接触时不垂直，控制盒控制旋转电机旋转从而带动转动盘旋转，进而带动数字混凝土回弹仪调整至与煤壁垂直的位置，然后在进行检测。优选的，所述煤硬度检测的方法还包括步骤(8)数据分析:当对采煤工作面检测完成后，控制盒通过对多个水平探测位置的η组算术平均数再加和求平均值，得出最终的数据即为采煤工作面煤的硬度数据。本专利技术的有益效果在于:1、利用本专利技术煤的硬度检测装置，即可对新开采出的采煤工作面进行煤的硬度检测，改变了传统的煤硬度检测方式(取煤样后将其带入实验室进行实验测试)，带来了重大的技术革新。2、本专利技术煤的硬度检测装置能够对采煤工作面进行实时的检测，相比传统检测方式，其效率更高，能够在井下即刻对新开采的工作面进行煤硬度检测，无需等待实验结果，大大提高了检测效率;并且，对新开采的工作面进行煤硬度检测，其检测结果更准确，更接近采煤工作面的真实情况。3、本专利技术煤的硬度检测装置结构设计巧妙，安装使用方便，能够安装在采煤机上与采煤机结合起来进行作业，其作用明显，效果显著，具有良好的经济价值和市场前景，值得推广应用。【附图说明】图1为本专利技术检测机构的立体图；图2为本专利技术检测机构中旋转装置的立体图；图3为本专利技术检测机构中升降装置的立体图；图4为本专利技术检测机构的结构示意图；其中:1、支架;2、推移装置;3、数字混凝土回弹仪;4、前进电机;5、前进齿轮;6、转动盘;7、固定盘;8、纵轴;9、底板；10、平台；11、台架；12、底架；13、车轮固定板；14、车轮轴；15、车轮；16、滑轨；17、行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采煤工作面用煤的硬度检测装置，其特征在于，包括由下而上依次设置的驱动机构、升降机构、旋转机构和推移机构，在所述推移机构上设置硬度检测仪，通过硬度检测仪对采煤工作面煤的硬度进行检测。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曾庆良，杨扬，孟昭胜，安宁，万丽荣，高魁东，孔帅，王刚，刘鹏，万云鹏，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：山东;37