一种巷道稳定性测量评价车及其使用方法技术

本发明专利技术公开了一种巷道稳定性测量评价车，包括车体和可拆卸地固定在其上的改进单体支柱；所述车体包括车厢板(1)，所述改进单体支柱可拆卸地固定在所述车厢板(1)上，在所述车厢板(1)上还设置有位移计量系统、液压计量系统、锚固力测试系统(22)、操作机(2)和储物箱(3)；所述改进单体支柱分别与所述位移计量系统和所述液压计量系统相连。本发明专利技术所述巷道稳定性测量评价车，循环注液，利用已有的乳化液为全程注液工作服务；巷道稳定性测量评价车上有改进单体支柱，可以保证上千米的工作距离都不需要工人扛单体，极大的减小了工作量和工作强度。

【技术实现步骤摘要】
一种巷道稳定性测量评价车及其使用方法
本专利技术涉及一种矿业机械，尤其适用于复杂围岩条件下的工作面煤炭开采时的巷道稳定性测量评价车及其使用方法。
技术介绍
采场支护系统由“底板－支架－顶板”所组成，在采动影响及支架(柱)超前支撑压力作用下底板发生位移、变形乃至破坏，巷道底板发生破坏的同时，顶板也发生破坏，甚至发生冒顶事故，底板的破坏会进一步影响采场与巷道的支护效果，支架(柱)可能发生钻底或倾斜，支架(柱)的有效支撑力显著降低，顶板下沉量增大，直接顶发生离层，甚至发生冒顶事故，并且可能导致地下水重新分布，引起突水事故的发生。因此采场支护系统对煤矿安全开采具有重要作用。因此，为保证支护体的有效支撑能力，针对底板需要研究煤层底板的承载特性,得出底板的刚度及底板比压，针对支架需要确定液压支架能否满足现场要求，针对底板需要科学合理卧底，保证底板刚度和开采要求，如此才能保证采场超前支护系统承载安全。底板比压测试是对煤层底板进行抗压入特性测试，通过数据分析，计算出底板比压参数。在超前支护段，如果支承超前液压支架的底板为软弱底板，支架接触比压值大于底板容许比压值时，支架底座可能会陷入底板，导致支架不能达到足够的支护阻力，目前国内进行底板比压测试的仪器主要有冲击式底板比压仪和静压式底板比压仪，冲击式底板比压仪适合测量较硬岩层底板的底板比压，仪器精确度不高，并且只用于测量压模压入深度一定范围内的底板比压，测量范围较小，对于本文情况下不合适；静压式底板比压仪适合测量较软岩层底板的底板比压，仪器精确度较高，但是需要工人扛着外注式单体支柱，但是本专利技术是针对整条巷道底板比压的测试，主要难度有：整条巷道长达2000多米，液压泵站根本无法在这么长的距离为单体支柱提供液压；第二，如果采用手动液压泵，需要补充大量的液压乳化液；第三如此长的距离，还需要携带不同厚度的压模，总共加一起四五十斤，工人工作强度非常大；第四，长距离测量，需要根据当时测量的压模压入量随时更换压模，测量的工作量太大，记录工作繁杂；第五，传统的测量工作并未考虑顶板压坏的可能性，因为在特厚煤层中，巷道顶板为煤，则很多测试是需要考虑顶板压入对比压测试带来的影响。巷道稳定性主要包括顶板和底板，传统的测试都是顾及到某一方面，如只简单测量部分锚杆锚固力，或者测试少量底板比压值，以此来代替整条巷道的稳定性，在复杂围岩情况下，这种方式是很不严谨的，特别是顶板和底板的测量点往往并不统一，对于巷道断面整体稳定性的测量与评价是很不科学的。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题针对软弱底板条件下，由于工作面采动影响及超前支承压力的影响，沿空顺槽顶板发生下沉、底板发生底鼓的可能性增大，特别是软弱底板刚度低，支架容易发生钻底甚至倾斜，采场支护系统不稳定的问题而研发的一种巷道稳定性测量评价车及其使用方法。一种巷道稳定性测量评价车，包括车体和可拆卸地固定在其上的改进单体支柱；所述车体包括车厢板，所述改进单体支柱可拆卸地固定在所述车厢板上，在所述车厢板上还设置有操作机和储物箱，以及与所述操作机相连的位移计量系统、液压计量系统和锚固力测试系统；所述改进单体支柱分别与所述位移计量系统和所述液压计量系统相连；所述改进单体支柱由内柱和套设在所述内柱外的外柱构成，所述外柱为一端封闭的中空结构，中空部分为油腔，所述内柱为两端封闭的结构，一端设置有顶板挡板，另一端设置有密封板，所述密封板与所述外柱的非封闭端密封连接，能够沿所述外柱的内壁自由滑动；所述锚固力测试系统包括伸缩杆，在所述伸缩杆的前端连接有夹杆，在所述夹杆的前端固定有光栅测试装置，所述光栅测试装置包括固定架，在所述固定架的后端固定有激发装置，前端固定有信号传感器，在所述伸缩杆的后端设置有敲击按钮，所述激发装置、敲击按钮和所述操作机依次通讯连接，所述信号传感器与所述操作机通讯连接。本专利技术所述的巷道稳定性测量评价车，其中，所述位移计量系统包括固定点、位移数据线和测量表，所述固定点固定在所述内柱上，所述测量表固定在所述外柱上，所述位移数据线连接所述固定点和所述测量表，所述位移数据线与所述改进单体支柱的轴线方向一致。本专利技术所述的巷道稳定性测量评价车，其中，在所述外柱上设置有注液口和放液口，所述液压计量系统包括手动液压箱，在所述手动液压箱上设置有加压杆，所述手动液压箱通过高压注液管与所述注液口连接，通过乳化液回收管与所述放液口连接，在所述注液口处设置有压力传感器，所述操作机分别与所述测量表和所述压力传感器相连。本专利技术所述的巷道稳定性测量评价车，其中，所述固定架由两个水平支撑杆和前固定杆和后固定杆构成，所述前固定杆的长度大于所述后固定杆的长度，两个所述水平支撑杆的后端分别与所述后固定杆的上下两端相连，前端分别与所述前固定杆的上部和下部相连；所述夹杆由两个杆体构成，两个所述杆体的后端固定在所述伸缩杆的前端，两个所述杆体的前端分别与所述前固定杆的上下两端相连；在所述后固定杆上固定有激发装置，在所述前固定杆上固定有信号传感器，所述激发装置能够以其与所述后固定杆之间的固定点为轴任意转动，在所述前固定杆上固定有信号传感器，所述信号传感器能够以其与所述前固定杆的固定点为轴任意转动。本专利技术所述的巷道稳定性测量评价车，其中，所述伸缩杆为圆柱形，由三个直径依次增大的圆杆套接而成，所述伸缩杆在压缩状态下的最小长度为660mm，在拉伸状态下的最大长度为2000mm；所述通讯连接为采用数据线连接。本专利技术所述的巷道稳定性测量评价车，其中，所述车体还设置有扶手和轮体，所述轮体包括两个主轮和一个副轮，所述两个主轮设置在所述车厢板下部的中后侧，所述副轮设置在所述车厢板前端的下方，当所述两个主轮和一个副轮均与地面接触时，所述车厢板的前端向下倾斜，所述车厢板与水平面之间的角度为11.3°。本专利技术所述的巷道稳定性测量评价车，其中，所述储物箱为设置在所述车厢板上的一个凹槽，在所述储物箱内设置有多个不同规格的压模；在所述改进单体支柱的下部的所述车厢板上铺设有橡胶垫，在所述橡胶垫的长度方向的两侧设置有多个限位卡托，所述改进单体支柱放置在多个所述限位卡托内，所述操作机可拆卸地固定在所述车厢板上。本专利技术所述的巷道稳定性测量评价车，其中，所述放液口与所述顶板挡板之间的距离大于所述注液口与所述顶板挡板之间的距离，并且所述放液口和所述注液口相对设置在所述外柱上。本专利技术所述的巷道稳定性测量评价车，其中，所述主轮的直径为1m-1.2m，所述副轮的直径为100mm-150mm，所述副轮的中心与所述主轮的圆心之间的水平距离为1m；所述内柱和外柱均为圆柱形，所述外柱长度为2.2m，外径为180mm，内径为148mm，所述内柱长度为1.8m，直径为140mm，所述油腔长度为0.6m-2m，直径为148mm；所述改进单体支柱长度为2.4m-3.8m。本专利技术所述的巷道稳定性测量评价车，其中，所述顶板挡板为正方形，边长为350-400mm，厚度为10-12mm，材质为钢或铁；所述位移数据线为细钢丝线，直径为0.3mm-0.6mm；所述压模为a、b、c、d、e共五种，直径分别为50mm、90mm、120mm、160mm和200mm，厚度分别为50mm、40mm、30mm、20mm和10mm。一种采用本专利技术所述的巷道稳定性测量评价车进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种巷道稳定性测量评价车，其特征在于：包括车体和可拆卸地固定在其上的改进单体支柱；所述车体包括车厢板(1)，所述改进单体支柱可拆卸地固定在所述车厢板(1)上，在所述车厢板(1)上还设置有操作机(2)和储物箱(3)，以及与所述操作机(2)相连的位移计量系统、液压计量系统和锚固力测试系统(22)；所述改进单体支柱分别与所述位移计量系统和所述液压计量系统相连；所述改进单体支柱由内柱(4)和套设在所述内柱(4)外的外柱(5)构成，所述外柱(5)为一端封闭的中空结构，中空部分为油腔(6)，所述内柱(4)为两端封闭的结构，一端设置有顶板挡板(7)，另一端设置有密封板(8)，所述密封板与所述外柱(5)的非封闭端密封连接，能够沿所述外柱(5)的内壁自由滑动；所述锚固力测试系统(22)包括伸缩杆(23)，在所述伸缩杆(23)的前端连接有夹杆(24)，在所述夹杆(24)的前端固定有光栅测试装置，所述光栅测试装置包括固定架(25)，在所述固定架(25)的后端固定有激发装置(26)，前端固定有信号传感器(27)，在所述伸缩杆(23)的后端设置有敲击按钮(28)，所述激发装置(26)、敲击按钮(28)和所述操作机(2)依次通讯连接，所述信号传感器(27)与所述操作机(2)通讯连接。...

【技术特征摘要】
1.一种巷道稳定性测量评价车，其特征在于：包括车体和可拆卸地固定在其上的改进单体支柱；所述车体包括车厢板(1)，所述改进单体支柱可拆卸地固定在所述车厢板(1)上，在所述车厢板(1)上还设置有操作机(2)和储物箱(3)，以及与所述操作机(2)相连的位移计量系统、液压计量系统和锚固力测试系统(22)；所述改进单体支柱分别与所述位移计量系统和所述液压计量系统相连；所述改进单体支柱由内柱(4)和套设在所述内柱(4)外的外柱(5)构成，所述外柱(5)为一端封闭的中空结构，中空部分为油腔(6)，所述内柱(4)为两端封闭的结构，一端设置有顶板挡板(7)，另一端设置有密封板(8)，所述密封板与所述外柱(5)的非封闭端密封连接，能够沿所述外柱(5)的内壁自由滑动；所述锚固力测试系统(22)包括伸缩杆(23)，在所述伸缩杆(23)的前端连接有夹杆(24)，在所述夹杆(24)的前端固定有光栅测试装置，所述光栅测试装置包括固定架(25)，在所述固定架(25)的后端固定有激发装置(26)，前端固定有信号传感器(27)，在所述伸缩杆(23)的后端设置有敲击按钮(28)，所述激发装置(26)、敲击按钮(28)和所述操作机(2)依次通讯连接，所述信号传感器(27)与所述操作机(2)通讯连接。2.根据权利要求1所述的巷道稳定性测量评价车，其特征在于：所述位移计量系统包括固定点(9)、位移数据线(11)和测量表(10)，所述固定点(9)固定在所述内柱(4)上，所述测量表(10)固定在所述外柱(5)上，所述位移数据线(11)连接所述固定点(9)和所述测量表(10)，所述位移数据线(11)与所述改进单体支柱的轴线方向一致。3.根据权利要求2所述的巷道稳定性测量评价车，其特征在于：在所述外柱(5)上设置有注液口(12)和放液口(13)，所述液压计量系统包括手动液压箱(14)，在所述手动液压箱(14)上设置有加压杆(15)，所述手动液压箱(14)通过高压注液管(16)与所述注液口(12)连接，通过乳化液回收管(17)与所述放液口(13)连接，在所述注液口(12)处设置有压力传感器，所述操作机(2)分别与所述测量表(10)和所述压力传感器相连。4.根据权利要求3所述的巷道稳定性测量评价车，其特征在于：所述固定架(25)由两个水平支撑杆和前固定杆和后固定杆构成，所述前固定杆的长度大于所述后固定杆的长度，两个所述水平支撑杆的后端分别与所述后固定杆的上下两端相连，前端分别与所述前固定杆的上部和下部相连；所述夹杆(24)由两个杆体构成，两个所述杆体的后端固定在所述伸缩杆(23)的前端，两个所述杆体的前端分别与所述前固定杆的上下两端相连；在所述后固定杆上固定有激发装置(26)，所述激发装置(26)能够以其与所述后固定杆之间的固定点为轴任意转动，在所述前固定杆上固定有信号传感器(27)，所述信号传感器(27)能够以其与所述前固定杆的固定点为轴任意转动。5.根据权利要求4所述的巷道稳定性测量评价车，其特征在于：所述伸缩杆(23)为圆柱形，由三个直径依次增大的圆杆套接而成，所述伸缩杆在压缩状态下的最小长度为660mm，在拉伸状态下的最大长度为2000mm；所述通讯连接为采用数据线连接。6.根据权利要求5所述的巷道稳定性测量评价车，其特征在于：所述车体还设置有扶手(18)和轮体，所述轮体包括两个主轮(19)和一个副轮(20)，所述两个主轮(19)设置在所述车厢板(1)下部的中后侧，所述副轮(20)设置在所述车厢板(1)前端的下方，当所述两个主轮(19)和一个副轮(20)均与地面接触时，所述车厢板(1)的前端向下倾斜，所述车厢板(1)与水平面之间的角度为11.3°。7.根据权利要求6所述的巷道稳定性测量评价车，其特征在于：所述储物箱(3)为设置在所述车厢板(1)上的一个凹槽，在所述储物箱(3)内设置有多个不同规格的压模；在所述改进单体支柱的下部的所述车厢板(1)上铺设有橡胶垫，在所述橡胶垫的长度方向的两侧设置有多个限位卡托(21)，所述改进单体支柱放置在多个所述限位卡托(21)内，所述操作机(2)可拆卸地固定在所述车厢板(...

【专利技术属性】
技术研发人员：涂敏，雷成祥，程桦，黄乃斌，方恩才，刘结高，李晓斌，
申请(专利权)人：安徽理工大学，淮矿西部煤矿投资管理有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34