一种倾斜巷道顶板淋水防护测量装备及方法技术

本发明专利技术涉及采矿工程施工的安全防护技术领域，尤其涉及一种倾斜巷道顶板淋水防护测量装备及方法，包括设置在倾斜巷道下方的集水板、集水板下方和倾斜巷道的底板之间设置的两组支撑机构、集水板下方的中间开设的流水口、流水口的正下方设置的水箱、临险报警装置、监测装置以及控制装置。本发明专利技术提供一种分区域淋水收集，可以对淋水量分区域和整条巷道淋水量实时显示和发出临险报警信号，兼顾了倾斜巷道的局部和整体，很好地解决了目前倾斜巷道顶板淋水防护测量装备满足不了工程实际需求的难题，有利于保障生产的安全有序进行。

【技术实现步骤摘要】
一种倾斜巷道顶板淋水防护测量装备及方法
本专利技术涉及采矿工程施工的安全防护
，尤其涉及一种倾斜巷道顶板淋水防护测量装备及方法。
技术介绍
在地下采矿工程施工时，受地质条件的影响，有些矿井巷道会发生矿井顶板淋水现象，顶板淋水易导致底板岩石吸水强度降低，顶板淋水也容易导致地面湿滑，尤其是倾斜巷道中，顶板淋水顺着底板倾斜方向流淌，更容易诱发安全隐患。目前，针对水平巷道的顶板淋水研究较多，处理水平巷道顶板淋水的措施大多是采用集水器将淋水收集，然后再将水提升至地面，虽然水平巷道中对顶板淋水的处理方法为倾斜巷道顶板淋水提供了借鉴，但水平巷道中对顶板淋水的处理方法无法直接满足倾斜巷道顶板淋水的处理要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决上述问题，提供一种分区域淋水收集，可以对淋水量分区域和整条巷道淋水量实时显示和发出临险报警信号，兼顾了倾斜巷道的局部和整体，很好地解决了目前倾斜巷道顶板淋水防护测量装备满足不了工程实际需求的难题，有利于保障生产的安全有序进行。为了解决上述问题，本专利技术所采取的技术方案是：一种倾斜巷道顶板淋水防护测量装备，包括设置在倾斜巷道下方的集水板、集水板下方和倾斜巷道的底板之间设置的两组支撑机构、集水板下方的中间开设的流水口、流水口的正下方设置的水箱、临险报警装置、监测装置以及控制装置，所述的水箱通过立柱固定安装在倾斜巷道的底板上，所述的集水板的宽度和倾斜巷道的巷宽相等，所述的集水板和倾斜巷道的顶板相平行，所述的水箱内部设置有空心立柱，所述的空心立柱的底部的四边分别开设有一个进水口，所述的空心立柱的顶部的四边分别开设有一个通气孔，所述的空心立柱内部放置有一个不透明的空心塑料立方体块，所述的不透明的空心塑料立方体块的四面与空心立柱的相应的内壁紧贴，所述的空心立柱的顶端同样的高度上安装有激光发射源和光敏二极管，所述的水箱下方设置有出水管，所述的出水管上安装有控制阀，所述的控制装置用于控制控制阀的开和关。所述的支撑机构包括三根上部支架、三根下部支架、以及设置在上部支架和下部支架之间的上下部支架结合块，所述的三根上部支架的下端和三根下部支架的上端通过上下部支架结合块相连接。所述的空心立柱由透明无色玻璃制成。所述的激光发射源和光敏二极管距离空心立柱顶端的距离小于空心塑料立方体块的高度。集水板的左右两侧和下部的外边缘高度要高于内边缘。一种利用权利要求1-4任一所述的倾斜巷道顶板淋水防护测量装备的倾斜巷道顶板淋水防护测量方法，包括以下步骤：1)将整条倾斜巷道沿倾斜巷道长度方向分为n个区域，各区域沿倾斜方向长度分别为z1，……，zi，……，zn；2)在倾斜巷道的每个区域下均设置集水板，集水板的长度分别为Z1，……，Zi，……，Zn，第i个区域下方，集水板的长度为Zi，集水板的宽度和倾斜巷道的巷宽一致，均为L3；3)每个集水板的流水口正下方均设置有水箱，以第i区域为例，水箱的高度为H5，水箱的底部为L2×L2的正方形，空心立柱高度为H1，空心立柱的底部为L1×L1的正方形，塑料立方体块高度为H2，激光发射源和光敏二极管距离空心立柱顶端距离为H4，且有H4＜H2；4)以第i区域为例，当水箱内水位较低，空心塑料立方体块未到达H3高度时，激光发射源发出的光能够照射到光敏二极管上，当水箱内水位逐渐上升，空心塑料立方体块也随之上升，当空心塑料立方体块到达H3高度时，空心塑料立方体块阻断了激光发射源照射到光敏二极管上的光，此时，水箱内水位高度为H3-H2，以第i区域为例，水箱内水量为：Qi＝(H3-H2)·L2·L25)当水箱内的水位大于H3-H2时，光敏二极管没有激光照射，光敏二极管处于关断状态，光敏二极管的电路的电位由低电位变为高电位，这一电位变化传递给控制装置，经控制装置判断后，水箱排水次数加1，同时控制控制阀打开出水管放水，当水箱内的水位小于H3-H2时，光敏二极管受到激光照射，光敏二极管导通状态，光敏二极管的电路的电位为低电位。经控制器判断且时间td后关闭出水管，时间td足以保证水箱内的水得到充分排出；6)监测装置记录每个区域的排水量和时间，以第i区域为例，监测装置记录第i区域的水箱排水次数为Ni，这段时间为ti，得出ti时间内的水量为：Qit＝Ni·Qi第i区域的顶板面积为Si＝Zi·L3第i区域顶板的单位时间淋水流量大小为：设定第i区域临险报警值为当时，临险报警装置发出报警，以通知工作人员，同时，所有的第1区域至第n区域的信息，又传输至监测装置，监测装置对各区域的信息进行汇总处理，得出整体巷道的顶板淋水数值大小，并实时显示，使工作人员能够通过监测装置实时掌握整条巷道以及各区域顶板淋水情况。本专利技术的增益效果是：本专利技术的监测装置记录每个区域的排水量和时间，以第i区域为例，监测装置记录第i区域的水箱排水次数为Ni，这段时间为ti，得出ti时间内的水量，计算出第i区域顶板的单位时间淋水流量大小，设定第i区域临险报警值为当时，临险报警装置发出报警，以通知工作人员，同时，所有的第1区域至第n区域的信息，又传输至监测装置，监测装置对各区域的信息进行汇总处理，得出整体巷道的顶板淋水数值大小，并实时显示，使工作人员能够通过监测装置实时掌握整条巷道以及各区域顶板淋水情况。本专利技术提供一种分区域淋水收集，可以对淋水量分区域和整条巷道淋水量实时显示和发出临险报警信号，兼顾了倾斜巷道的局部和整体，很好地解决了目前倾斜巷道顶板淋水防护测量装备满足不了工程实际需求的难题，有利于保障生产的安全有序进行。附图说明图1为本专利技术的倾斜巷道的结构示意图。图2为本专利技术的集水板的结构示意图。图3为本专利技术的水箱的结构示意图之一。图4为本专利技术的激光发射源的电路图。图5为本专利技术的光敏二极管的电路图。图6为本专利技术的控制装置的示意图。图7为本专利技术的水箱的结构示意图之二。图8为本专利技术的区域的临险报警装置的示意图。图9为本专利技术的整体的临险报警装置的示意图。图10是本专利技术的顶板淋水分布的结构示意图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。参见图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8和图9，图中序号：1为顶板、2为底板、3为集水板、4为水箱、5为空心立柱、6为空心塑料立方体块、7为流水口、8为出水管、9为控制阀、10为上部支架、11为下部支架、12为上下部支架结合块、12为激光发射源、13为光敏二极管、14为数模信号转换器、15为控制器、16为显示器、17为整体控制器、18为整体显示器、19为整体数模信号转换器、20为电阻一、21为发光二极管一、22为蜂鸣器一、23为电阻二、24为发光二极管二和25为蜂鸣器二。本专利技术一种倾斜巷道顶板淋水防护测量装备，包括设置在倾斜巷道下方的集水板3、集水板3下方和倾斜巷道的底板2之间设置的两组支撑机构、集水板下方的中间开设的流水口、流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种倾斜巷道顶板淋水防护测量装备，其特征在于：包括设置在倾斜巷道下方的集水板、集水板下方和倾斜巷道的底板之间设置的两组支撑机构、集水板下方的中间开设的流水口、流水口的正下方设置的水箱、临险报警装置、监测装置以及控制装置，所述的水箱通过立柱固定安装在倾斜巷道的底板上，所述的集水板的宽度和倾斜巷道的巷宽相等，所述的集水板和倾斜巷道的顶板相平行，所述的水箱内部设置有空心立柱，所述的空心立柱的底部的四边分别开设有一个进水口，所述的空心立柱的顶部的四边分别开设有一个通气孔，所述的空心立柱内部放置有一个不透明的空心塑料立方体块，所述的不透明的空心塑料立方体块的四面与空心立柱的相应的内壁紧贴，所述的空心立柱同样的高度上安装有激光发射源和光敏二极管，所述的水箱下方设置有出水管，所述的出水管上安装有控制阀，所述的控制装置控制控制阀的开关。/n

【技术特征摘要】
1.一种倾斜巷道顶板淋水防护测量装备，其特征在于：包括设置在倾斜巷道下方的集水板、集水板下方和倾斜巷道的底板之间设置的两组支撑机构、集水板下方的中间开设的流水口、流水口的正下方设置的水箱、临险报警装置、监测装置以及控制装置，所述的水箱通过立柱固定安装在倾斜巷道的底板上，所述的集水板的宽度和倾斜巷道的巷宽相等，所述的集水板和倾斜巷道的顶板相平行，所述的水箱内部设置有空心立柱，所述的空心立柱的底部的四边分别开设有一个进水口，所述的空心立柱的顶部的四边分别开设有一个通气孔，所述的空心立柱内部放置有一个不透明的空心塑料立方体块，所述的不透明的空心塑料立方体块的四面与空心立柱的相应的内壁紧贴，所述的空心立柱同样的高度上安装有激光发射源和光敏二极管，所述的水箱下方设置有出水管，所述的出水管上安装有控制阀，所述的控制装置控制控制阀的开关。


2.根据权利要求1所述的一种倾斜巷道顶板淋水防护测量装备，其特征在于：所述的支撑机构包括三根上部支架、三根下部支架、以及设置在上部支架和下部支架之间的上下部支架结合块，所述的三根上部支架的下端和三根下部支架的上端通过上下部支架结合块相连接。


3.根据权利要求1所述的一种倾斜巷道顶板淋水防护测量装备，其特征在于：所述的空心立柱由透明无色玻璃制成。


4.根据权利要求1所述的一种倾斜巷道顶板淋水防护测量装备，其特征在于：所述的激光发射源和光敏二极管距离空心立柱顶端的距离为小于空心塑料立方体块的高度。


5.根据权利要求1所述的一种倾斜巷道顶板淋水防护测量装备，其特征在于：集水板的左右两侧和下部的外边缘高度要高于内边缘。


6.一种利用权利要求1-4任一所述的倾斜巷道顶板淋水防护测量装备的倾斜巷道顶板淋水防护测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将整条倾斜巷道沿倾斜巷道长度方向分为n个区域，各区域沿倾斜方向长度分别为z1，……，zi，……，zn；
2)在倾斜巷道的每个区域下均设置集...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙光林，陈东亮，王忠辉，翟莹莹，张志增，胡江春，贾晨龙，盛俊伟，胡继青，吴亚丽，
申请(专利权)人：中原工学院，中恒工程咨询有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41