用于地下超大复杂空区群的探测过程的悬吊装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种用于地下超大复杂空区群的探测过程的悬吊装置，包括上下两个钢丝支撑固定装置、连接于上下两个钢丝支撑固定装置之间的悬吊钢丝绳、设置于悬吊钢丝绳上的滑动装置、固定连接于滑动装置下端的悬吊箱连接杆及设置于悬吊箱连接杆下方的扫描设备悬吊箱，滑动装置连接有牵引绳，扫描设备悬吊箱包括悬吊箱及设置于悬吊箱内的PLC控制器、蓄电池、电机、竖直行星齿轮、水平行星齿轮及连接轴，电机依次通过竖直行星齿轮、水平行星齿轮与连接轴连接，连接轴与悬吊箱之间设置有轴承，连接轴的上端与悬吊箱连接杆固定连接，悬吊箱内设置有扫描设备固定座，悬吊箱正对扫描设备的镜头设置有开口。它无测量盲区，可实现全方位探测。

【技术实现步骤摘要】
用于地下超大复杂空区群的探测过程的悬吊装置
本技术涉及金属及非金属矿山地下探测
，具体涉及一种用于地下超大复杂空区群的探测过程的悬吊装置。
技术介绍
矿产资源地下开采过程中，依据开采过程中地压管理方式的不同，划分为三大类采矿方法。其中，空场采矿法是一种将矿块划分为矿房和矿柱，然后通过矿柱的支撑和顶板自身稳定来保持开采过程安全的采矿方法。因此，采用空场法对矿产资源开采后，将会留下大量的采空区。部分矿山将矿柱作为永久损失以保证采空区的长期稳定；另有部分矿山为了充分利用矿产资源将部分矿柱进行回收(回收同中段两个矿房间的间柱)，导致采空区在水平方向上联通；还有部分矿山回收了顶底柱，导致采空区在垂直方向上贯通，如此形成了超大复杂的采空区群。无论矿柱是否回收，如果空区没有崩落和填充，随着空区形成时间的增长，空区都会发生变形与破坏，空区内的情况变得非常复杂。形成的超大复杂采空区，由于暴露面积大，悬顶高度大，采空区极易失稳，造成空区垮塌。空区的突然垮塌，大量围岩突然冒落，极易导致地表大面积的沉陷，造成地表人员、财产的重大损失。同时大量围岩的突发冒落，形成巨大的冲击波和振动波，将对地下采矿作业人员、设备带来巨大的风险。如发生在2015年12月的山东平邑石膏矿坍塌事故，导致地表4.0级地震，造成较大的人员财产损失。据初步统计，截止到2015年底，全国金属非金属地下矿山共有采空区12.8亿立方米，分布于全国28个省(市、区)。因此，国家安全生产监督管理总局在2016年7月发布了《金属非金属地下矿山采空区事故隐患治理工作方案》，要求在2018年前基本摸清我国金属非金属地下矿山采空区规模和分布状况，建立金属非金属地下矿山采空区基础档案。建立采空区基础档案的前提是探明空区的分布与空区的体积、形状等参数，为空区稳定性分析和治理措施的选择提供清楚的基础资料。复杂超大空区群内部由于冒落、垮塌等问题导致其情况变得十分复杂。空区底板由于积水或者围岩冒落，测量人员不能直接进入空区，开展测量工作。当前空区探测主要借助激光三维连续扫描设备，如加拿大OPTIC公司的CMS设备(CavityMonitorSystem)。CMS设备工作时，通过架设设备自带的伸缩杆和支架，将CMS的探头伸入到空区内部，由于杆长所限，仅能深入空区2-4m左右。CMS设备的工作原理为连续发射激光并接收到岩壁反射回来的激光，根据激光传播的时差确定被探测物体的位置。由于设备工作受限于机械结构，一般激光探测装置的探测范围为0-290°，并不能实现360°无遮挡全面扫描。且由于空区内部存在矿柱、冒落、遗留的矿堆，或者空区走向发生转折时，致使该方式所能探测的范围受到较大的限制。即使通过多个测点开展不同方位测量，由于测量位置及方向限制，对复杂空区群探测时，往往也会存在很多区域探测不到，造成扫描结果部分缺失。专利(CN201510045331.1)提出用三脚架代替设备自带的支架进行扫描装置架设的工作方式，使得狭小空间中原本不能架设探测支架的情况下(如漏斗口或底部结构中向空区探测时)，用三脚架来替代支架，弥补了测站缺失导致数据不全的情况，但该方法并没有从根本上改变被探测物体遮挡和数据缺失的情况。此外，CALS等超小型激光扫描设备可以通过钻孔等方式将探头下放入空区进行探测，但该方法受限于钻孔的位置和朝向，对于敞开式复杂空区探测结果同样存在上述两种方式的问题。总之，当前基于三维激光扫描的采空区的探测方式在对复杂超大采空区群进行探测时均存在着探测对象遮挡，探测站点架设困难，探测数据缺失导致探测结果不准确等问题。基于以上问题，现有技术中亟需一种无测量盲区的激光三维扫描设备悬吊装置，它解决了在空区内部有冒落堆积体及矿柱遮挡时，现有测量装置无法全方位探测的问题。
技术实现思路
本技术的目的是为了克服现有技术存在的不足，提供一种无测量盲区的用于地下超大复杂空区群的探测过程的悬吊装置，它解决了在空区内部有冒落堆积体及矿柱遮挡时，现有测量装置无法全方位探测的问题。本技术是通过以下技术方案实现的：一种用于地下超大复杂空区群的探测过程的悬吊装置，包括设置于待扫描空区的围岩的上部入口处的钢丝支撑固定装置、设置于待扫描空区的围岩的下部入口处的钢丝支撑固定装置、连接于上下两个钢丝支撑固定装置之间的悬吊钢丝绳、设置于悬吊钢丝绳上的滑动装置、固定连接于滑动装置下端的悬吊箱连接杆及设置于悬吊箱连接杆下方的扫描设备悬吊箱，所述滑动装置连接有牵引绳，所述扫描设备悬吊箱包括悬吊箱及设置于悬吊箱内的PLC控制器、蓄电池、电机固定座、电机、竖直行星齿轮、水平行星齿轮及连接轴，所述蓄电池、所述电机均与所述PLC控制器电连接，所述电机安装于所述电机固定座上，所述电机的动力输出端与所述竖直行星齿轮连接，所述竖直行星齿轮于所述水平行星齿轮啮合，所述连接轴于所述水平行星齿轮连接，所述连接轴向上穿过所述悬吊箱向该悬吊箱外伸出，所述连接轴与所述悬吊箱之间设置有轴承，所述连接轴的上端与所述悬吊箱连接杆固定连接，所述悬吊箱内设置有扫描设备固定座，所述悬吊箱的侧面正对扫描设备的镜头设置有开口。所述钢丝支撑固定装置包括钢丝绳支撑机构及两个固定机构，两个所述固定机构均包括钢质垫板、外接固定螺栓及固定螺母，所述钢质垫板的中心处设置有中心固定孔，所述外接固定螺栓穿过该中心固定孔内与所述固定螺母连接，所述钢质垫板设置有多个安装固定孔，所述安装固定孔内设置有用于将所述钢质垫板固定于岩壁上的锁紧螺栓，所述钢丝绳支撑机构包括支撑杆、通过心轴设置于支撑杆前端的定滑轮及设置于支撑杆后端的钢丝绳锁紧装置，所述支撑杆设置有前后两个固定孔，两个所述固定机构的外接固定螺栓分别穿过这两个固定孔于两个锁紧螺母连接，所述悬吊钢丝绳的端头与所述钢丝绳锁紧装置固定连接。所述滑动装置包括滑动管、设置于滑动管内表面的耐磨损衬层、设置于滑动管上端的牵引绳连接耳及设置于滑动管下端的悬吊连接耳，所述滑动管套设于所述悬吊钢丝绳上，所述牵引绳连接耳设置有牵引绳连接孔，所述牵引绳于所述牵引绳连接孔连接，所述悬吊连接耳设置有悬吊连接孔，所述悬吊连接杆通过螺栓与所述悬吊连接耳连接。所述滑动管的下端设置有第一安全绳连接耳，第一安全绳连接耳设置有第一安全绳连接孔，所述悬吊箱的上端设置有第二安全绳连接耳，第二安全绳连接耳设置有第二安全绳连接孔，所述第一安全绳连接孔与所述第二安全绳连接孔之间连接有安全绳。本技术的有益效果是：本技术将激光三维扫描设备悬吊于空区内部，通过操作悬吊装置，实现激光三维扫描设备的单站多点连续测量及一次架设多站测量，它无测量盲区，解决了在空区内部有冒落堆积体及矿柱等遮挡时，现有测量装置无法全方位探测的问题，从而使激光三维扫描设备收集到更准确、全面的探测数据，为空区的摸排与治理提供依据。附图说明图1是本技术工作状态的结构示意图；图2是钢丝绳支撑机构的结构示意图；图3是固定机构的结构示意图；图4是钢质垫板的正面结构示意图；图5是滑动装置的正视结构示意图；图6是滑动装置的侧视结构示意图；图7是悬吊箱连接杆的结构示意图；图8是图7的俯视图；图9是扫描设备悬吊箱的正视结构示意图；图10是扫描设备悬吊箱的侧视结构示意图。在图中：1-待扫描空区；2-围岩；3-下部本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于地下超大复杂空区群的探测过程的悬吊装置，其特征在于：所述用于地下超大复杂空区群的探测过程的悬吊装置包括设置于待扫描空区的围岩的上部入口处的钢丝支撑固定装置、设置于待扫描空区的围岩的下部入口处的钢丝支撑固定装置、连接于上下两个钢丝支撑固定装置之间的悬吊钢丝绳、设置于悬吊钢丝绳上的滑动装置、固定连接于滑动装置下端的悬吊箱连接杆及设置于悬吊箱连接杆下方的扫描设备悬吊箱，所述滑动装置连接有牵引绳，所述扫描设备悬吊箱包括悬吊箱及设置于悬吊箱内的PLC控制器、蓄电池、电机固定座、电机、竖直行星齿轮、水平行星齿轮及连接轴，所述蓄电池、所述电机均与所述PLC控制器电连接，所述电机安装于所述电机固定座上，所述电机的动力输出端与所述竖直行星齿轮连接，所述竖直行星齿轮于所述水平行星齿轮啮合，所述连接轴于所述水平行星齿轮连接，所述连接轴向上穿过所述悬吊箱向该悬吊箱外伸出，所述连接轴与所述悬吊箱之间设置有轴承，所述连接轴的上端与所述悬吊箱连接杆固定连接，所述悬吊箱内设置有扫描设备固定座，所述悬吊箱的侧面正对扫描设备的镜头设置有开口。

【技术特征摘要】
1.一种用于地下超大复杂空区群的探测过程的悬吊装置，其特征在于：所述用于地下超大复杂空区群的探测过程的悬吊装置包括设置于待扫描空区的围岩的上部入口处的钢丝支撑固定装置、设置于待扫描空区的围岩的下部入口处的钢丝支撑固定装置、连接于上下两个钢丝支撑固定装置之间的悬吊钢丝绳、设置于悬吊钢丝绳上的滑动装置、固定连接于滑动装置下端的悬吊箱连接杆及设置于悬吊箱连接杆下方的扫描设备悬吊箱，所述滑动装置连接有牵引绳，所述扫描设备悬吊箱包括悬吊箱及设置于悬吊箱内的PLC控制器、蓄电池、电机固定座、电机、竖直行星齿轮、水平行星齿轮及连接轴，所述蓄电池、所述电机均与所述PLC控制器电连接，所述电机安装于所述电机固定座上，所述电机的动力输出端与所述竖直行星齿轮连接，所述竖直行星齿轮于所述水平行星齿轮啮合，所述连接轴于所述水平行星齿轮连接，所述连接轴向上穿过所述悬吊箱向该悬吊箱外伸出，所述连接轴与所述悬吊箱之间设置有轴承，所述连接轴的上端与所述悬吊箱连接杆固定连接，所述悬吊箱内设置有扫描设备固定座，所述悬吊箱的侧面正对扫描设备的镜头设置有开口。2.根据权利要求1所述的用于地下超大复杂空区群的探测过程的悬吊装置，其特征在于：所述钢丝支撑固定装置包括钢丝绳支撑机构及两个固定机构，两个所述固定机构均包括钢质垫板、外接固定螺栓及固定螺母，...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜永亮，于清军，纪晓飞，曹学勇，包东程，王旭东，童大志，曲展鹏，张硕，
申请(专利权)人：赤峰山金红岭有色矿业有限责任公司，
类型：新型
国别省市：内蒙古,15