开采充填空顶高度探测装置、及其安装方法和探测方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及开采充填领域，具体涉及开采充填空顶高度探测装置、及其安装方法和探测方法。提供的开采充填空顶高度探测装置包括：探测结构和支撑结构，探测结构包括多个探测器，所有所述探测器的总探测范围覆盖所述开采充填空顶；所述探测器用于向开采充填空顶发送探测信号，并接收所述开采充填空顶的反馈信号，所述探测信号包括：射线、光线和/或超声波，所述反馈信号包括：射线、光线和/或超声波；支撑结构，用于安装所述探测器。该技术方案采用探测器对开采充填空顶的高度进行自动并全面探测，方便快捷获知充填效果，能够更精准确定下一步补浆位置。一步补浆位置。一步补浆位置。

【技术实现步骤摘要】
开采充填空顶高度探测装置、及其安装方法和探测方法


[0001]本公开的实施例一般涉及开采充填领域，并且更具体地，涉及开采充填空顶高度探测装置、及其安装方法和探测方法。

技术介绍

[0002]充填采矿法是指伴随落矿、运搬及其他作业的同时，用充填料充填采空区的采矿方法。充填的目的是支护采空区两帮岩石，并为继续进行上向分层采矿创造回采条件。它适用于矿石和围岩不稳固，不允许有较大暴露面的矿床；地表需要保护的矿床；稀有贵金属或高品位的矿床；有自燃性的硫化矿床；赋存条件复杂的矿床等。充填的目的主要包括：(1)支护岩层，控制采场地压活动；(2)防止地表沉陷，保护地表地物；(3)提供继续向上回采的工作平台(类似于留矿法功能)；(4)改善矿柱受力状态(由单轴受压变为三轴受压)，保证最大限度地回收矿产资源；(5)保证安全回采有火灾隐患的高硫矿床；(6)控制深井开采岩爆，降低深部地温；(7)保证露天、地下联合开采时生产的安全；(8)处理固体废料，保护环境等。
[0003]上向水平分层充填法是国内外应用最广泛的充填采矿法之一，将矿块划分为矿房、矿柱，先采矿房，后采矿柱。矿房自下而上分层(水平分层或倾斜分层)回采，每回采一个或若干个分层后，及时进行充填以维护上下盘围岩，并创造不断上采的作业条件；矿柱按合理的回采顺序用充填法或其他合适的方法开采。在充填的过程中需要确定空顶高度，进而通过补浆进行有效充填。而空顶高度的测量目前并没有非常有效的方法，通常受限于无法自动化测量，且准确度较差。

技术实现思路

[0004]根据本公开的实施例，提供了一种解决开采充填空顶的高度探测方案。
[0005]在本公开的第一方面，提供了一种开采充填空顶高度探测装置。该探测装置包括：探测结构和支撑结构，所述探测结构包括多个探测器，所有所述探测器的总探测范围覆盖所述开采充填空顶；所述探测器用于向开采充填空顶发送探测信号，并接收所述开采充填空顶的反馈信号，所述探测信号包括：射线、光线和/或超声波，所述反馈信号包括：射线、光线和/或超声波；所述支撑结构用于安装所述探测器。
[0006]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所有所述探测器的设置面与充填空顶的预设面平行。
[0007]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所有所述探测器均匀分布。
[0008]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所有所述探测器呈矩阵分布。
[0009]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，相邻两个所述探测器的间距相等。
[0010]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述支撑结
构包括：膨胀螺丝和锚杆，所述锚杆安装于矿体中，所述锚杆的一端安装所述探测器，并采用膨胀螺丝固定。
[0011]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述探测结构还包括：显控器，所述显控器包括与所述探测器一一对应的显控单元，每个所述显控单元与对应的所述探测器连接。
[0012]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述支撑结构还包括：一个以上的支撑架，以架设用于连接所述显控器和所述探测器的信号线。
[0013]在本公开的第二方面，提供了一种所述开采充填空顶高度探测装置的安装方法，其包括：确定待探测的开采充填空顶；在所述开采充填空顶上方的矿体上安装多个探测器，所有所述探测器的总探测范围覆盖所述开采充填空顶；建立探测器与显控器的一一信号连接。
[0014]在本公开的第三方面，提供了一种所述开采充填空顶高度探测装置的探测方法，其包括：通过所述待探测的开采充填空顶上方安装探测器向所述开采充填空顶发射探测信号，所述探测信号包括：射线、光线和/或超声波；通过所述探测器接收所述开采充填空顶的反馈信号；比较分析所述探测信号和所述反馈信号，根据比较分析结果确定开采充填空顶高度。
[0015]应当理解，
技术实现思路
部分中所描述的内容并非旨在限定本公开的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。
附图说明
[0016]结合附图并参考以下详细说明，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：
[0017]图1示出了本专利技术的实施例提供的开采充填空顶高度探测装置的结构示意图；
[0018]图2为图1中探测装置的显控器示意图；
[0019]图3示出了本专利技术的探测器与显控单元的连接示意图。
[0020]其中，图1至图3中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：
[0021]1探测器；2锚杆；3矿体；4充填物；5光纤；6显控器；7显控单元。
具体实施方式
[0022]为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的全部其他实施例，都属于本公开保护的范围。
[0023]另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
[0024]本公开中采用探测器对开采充填空顶的高度进行自动并全面探测，方便快捷获知充填效果，确定下一步补浆位置。更进一步说，采用多个探测器均匀分布进行探测，能够更
精准判断补浆位置。
[0025]下面参照图1至图3来描述本专利技术的实施例提供的开采充填空顶高度探测装置。
[0026]如图1所示，根据本专利技术的第一方面的实施例提供的开采充填空顶高度探测装置，其包括探测结构和支撑结构，其中，
[0027]探测结构，包括多个探测器1，所有探测器1的总探测范围覆盖开采充填空顶；探测器1用于向开采充填空顶发送探测信号，并接收开采充填空顶的反馈信号，探测信号包括：射线、光线和/或超声波，反馈信号包括：射线、光线和/或超声波；
[0028]支撑结构，用于安装探测器1。
[0029]根据本专利技术的实施例提供的开采充填空顶高度探测装置，探测结构的整体探测范围覆盖整个待探测的开采充填空顶，进而能够探测到每一处对应的空顶高度，为下一步补浆提供数据支持。探测器1具备发送信号和接收信号的功能。一种情况下，探测器1根据控制系统的命令发送信号，并将接收信号回传到控制系统，用于确定空顶高度，并在显示器上显示各信号和充填体4上方的空顶高度。另一种情况，探测器1本身具备信号处理功能，探测器1直接连接显示器，以显示各信号和空顶高度。具体到探测器1和控制系统之间的信号传输，可采用现有有线传输或无线传输。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种开采充填空顶高度探测装置，其特征在于，包括：探测结构，包括多个探测器，所有所述探测器的总探测范围覆盖所述开采充填空顶；所述探测器用于向开采充填空顶发送探测信号，并接收所述开采充填空顶的反馈信号，所述探测信号包括：射线、光线和/或超声波，所述反馈信号包括：射线、光线和/或超声波；支撑结构，用于安装所述探测器。2.根据权利要求1所述的开采充填空顶高度探测装置，其特征在于，所有所述探测器的设置面与充填空顶的预设面平行。3.根据权利要求1所述的开采充填空顶高度探测装置，其特征在于，所有所述探测器均匀分布。4.根据权利要求3所述的开采充填空顶高度探测装置，其特征在于，所有所述探测器呈矩阵分布。5.根据权利要求4所述的开采充填空顶高度探测装置，其特征在于，相邻两个所述探测器的间距相等。6.根据权利要求1-5任一项所述的开采充填空顶高度探测装置，其特征在于，所述支撑结构包括：膨胀螺丝和锚杆，所述锚杆安装于矿体中，所述锚杆的一端安装所述探测器，并采用膨胀螺丝固定。7.根据权利要求1-...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹帅，宋卫东，李佳建，谭玉叶，李杨，付建新，郑迪，秦仕文，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：