【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及矿压预测，具体的，涉及一种多层位坚硬岩层矿压分级预测装置。
技术介绍
1、在矿体没有开采之前，岩体处于平衡状态，当矿体开采后，形成了地下空间，破坏了岩体的原始应力，引起岩体应力重新分布，并一直延续到岩体内形成新的平衡为止，在应力重新分布过程中，使围岩产生变形、移动、破坏，从而对工作面、巷道及围岩产生压力，通常把由开采过程而引起的岩移运动对支架围岩所产生的作用力，称为矿压；
2、现有技术中矿压预测通常采用能发生弹性形变的物体配合传感器进行预测，然而在实际工作场景中，当工作面上方存在坚硬岩层时，由于坚硬岩层存在多层位的特征，不同岩层存在不同的矿压显现，仅仅预测一层的矿压时，其他层位的岩层可能会出现崩塌的现象，造成大量损失，危害人身安全；
3、由于坚硬岩层存在多层位的特征，矿压显现问题更为复杂，而矿压失稳可能会导致岩体变形、塌落或破损，影响井下工人或设施的安全，所以对多层位坚硬岩层需要进行准确的分级预测，逐层分析每层岩层的矿压，可以保证矿井更加安全的生产。
技术实现思路
1、本专利技术提出一种多层位坚硬岩层矿压分级预测装置及方法，解决了相关技术中由于坚硬岩层存在多层位的特征，不同岩层存在不同的矿压显现，仅仅预测一层的矿压时，其他层位的岩层可能会出现崩塌的现象，造成大量损失，危害人身安全的问题。
2、本专利技术的技术方案如下：
3、一种多层位坚硬岩层矿压分级预测装置，包括支撑台，还包括升降组件、伸缩组件、伸缩套筒一、伸缩套筒二、
4、进一步的，所述升降组件包括：伸缩杆、稳定台、螺杆和电机一，所述伸缩杆设置有四个，四个所述伸缩杆呈矩形布置在所述支撑台顶端，所述稳定台的底部四角位置与四个所述伸缩杆的顶端连接，所述螺杆设置有两个，两个所述螺杆螺纹设置在所述支撑台上，两个所述螺杆的顶端与所述稳定台通过螺纹座连接，用于对稳定台进行升降调节，每个所述螺杆的底部输出端均连接所述电机一的输出端，并且所述电机一固定安装在所述支撑台的底端。
5、再进一步的，所述伸缩组件还包括：电动缸一和电动缸二，所述电动缸一设置在所述伸缩套筒一内，所述电动缸一的输出端与所述伸缩套筒二固定连接，所述电动缸二设置在所述伸缩套筒二内，所述电动缸二的输出端与所述伸缩套筒三固定连接。
6、更进一步的，所述感应机构包括：探测杆、传导杆和传感器，所述伸缩套筒一、伸缩套筒二和伸缩套筒三内均设有四个所述探测杆，四个所述探测杆呈十字形设置，并且四个所述探测杆的一端均伸出所述伸缩套筒一、伸缩套筒二和伸缩套筒三的外壁到外界，所述传导杆的数量与所述探测杆相同，每四个所述传导杆呈十字形设置，每个所述探测杆在伸缩套筒内的一端均连接有一个所述传导杆，用于传导所述探测杆受到的压力，所述传感器设置有三个，每四个所述传导杆之间均设置有一个所述传感器。
7、优选的，所述钻探机构包括：钻头和电机二，所述钻头设置在所述伸缩套筒三的底部，所述电机二的输出端与所述钻头固定连接。
8、更优选的，所述振动机构包括：支臂、转动轴、电机三、放置板和卡扣，所述支臂设置有两个，两个所述支臂设置在所述支撑台的一侧，所述转动轴转动设置在两个所述支臂之间，所述振动锤设置在所述转动轴上，所述电机三固定设置在所述支臂上，所述电机三的输出端与所述转动轴固定连接，所述放置板设置在所述支撑台上，所述振动锤不工作时可以收纳在所述放置板上，所述卡扣设置在所述放置板上，用于扣紧所述振动锤。
9、在以上方案的基础上，优选的，所述伸缩套筒一、伸缩套筒二和伸缩套筒三上均设置有限位环，用于使所述伸缩套筒三在所述伸缩套筒二中滑动，所述伸缩套筒二在所述伸缩套筒一内滑动。
10、本专利技术还公开了一种多层位坚硬岩层矿压分级预测方法，使用了上述的一种多层位坚硬岩层矿压分级预测装置，包括以下步骤：
11、s1、支撑台固定，将支撑台放置到需要进行矿压预测的坚硬岩层表面，支撑台的支腿底端设为锥形，并且锥形支腿的上部分加长，使支腿插入地面的部分更长，将支撑台的支腿钉入坚硬岩层表面，确保装置的稳定，钻探过程中不会随着钻头的钻探而晃动；
12、s2、钻探岩层，首先将振动锤放置在放置板上，用卡扣扣住振动锤的锤柄，确认振动锤处于扣紧状态后，启动电机二，电机二带动钻头转动，将坚硬岩层表面钻开，同时电机一启动，电机一带动螺杆转动，螺杆与稳定台螺纹连接，所以稳定台在螺杆的作用下带着伸缩套筒三向下移动，配合钻探机构钻进岩层深处；
13、s3、矿压预测位置调节，测量矿压前首先需要调整伸缩套筒一、伸缩套筒二和伸缩套筒三之间的距离，启动电动缸一，电动缸一推动伸缩套筒二向下运动，此时伸缩套筒二上的感应机构也向下运动，根据矿压测量的合适位置启动电动缸二，电动缸二推动伸缩套筒三向下滑动，带动伸缩套筒三上的感应装置调整位置；
14、s4、矿压预测，在钻头向下钻探的过程中，伸缩套筒一、伸缩套筒二和伸缩套筒三上的感应机构不断的采集周围岩壁的矿压信息，当检测到矿压发生变化时，代表钻探到了另一层位的岩层，在向下钻探的过程中不断收集并记录，分析此坚硬岩层存在几层岩层，达到分级预测的目的；
15、s5、地震勘测，支撑台的侧面还设置有振动机构，当不了解某地岩层结构时，可以使用地震勘测的方法，首先启动电机三，电机三带动转动轴转动，从而转动轴上的振动锤摆动锤击地面，向岩层下传递地震波，由于地下介质弹性和密度的差异，用传感器接收地震波传回的波长等信息，分析大地对人工激发地震波的响应，根据大地对人工激发地震波的响应，用专业的设备推断地下坚硬岩层的性质和形态，由于地震勘测方法受很多因素影响可能出现误差，所以可以通过电机三的正转和反转测量多次，减少误差，最后关闭电机三，使振动锤靠置收纳在放置板上。
16、本专利技术的工作原理及有益效果为：
17、1、本专利技术中工作时首先将支撑架放置在工作位置，支撑架底端设置的支腿可以刺进地面将整个装置固定，然后钻探机构启动，带动钻头钻开坚硬岩层，同时升降组件启动将钻探机构不断地沉降钻入到更深的岩层中，伸缩组件在沉降过程中通过伸缩套筒一、伸缩套筒二和伸缩套筒三之间的相对滑动，调整检测不同层位的岩层矿压的位置，此过程中位于伸缩套筒中的感应机构不断的采集不同位置的矿压数据，另外振动机构随时可以运行，振动机构通过振动锤锤击坚硬岩层向岩层内部传递本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种多层位坚硬岩层矿压分级预测装置，其特征在于，包括支撑台（1），还包括：
2.根据权利要求1所述的一种多层位坚硬岩层矿压分级预测装置，其特征在于，所述升降组件（2）包括：
3.根据权利要求2所述的一种多层位坚硬岩层矿压分级预测装置，其特征在于，所述伸缩组件（3）还包括：
4.根据权利要求3所述的一种多层位坚硬岩层矿压分级预测装置，其特征在于，所述感应机构（7）包括：
5.根据权利要求4所述的一种多层位坚硬岩层矿压分级预测装置，其特征在于，所述钻探机构（8）包括：
6.根据权利要求5所述的一种多层位坚硬岩层矿压分级预测装置，其特征在于，所述振动机构（10）还包括：
7.根据权利要求6所述的一种多层位坚硬岩层矿压分级预测装置，其特征在于，所述伸缩套筒一（4）、伸缩套筒二（5）和伸缩套筒三（6）上均设置有限位环（12），用于使所述伸缩套筒三（6）在所述伸缩套筒二（5）中滑动，所述伸缩套筒二（5）在所述伸缩套筒一（4）内滑动。
8.一种多层位坚硬岩层矿压分级预测方法，使用了如权利要求1所述的一种多层
...【技术特征摘要】
1.一种多层位坚硬岩层矿压分级预测装置，其特征在于，包括支撑台（1），还包括：
2.根据权利要求1所述的一种多层位坚硬岩层矿压分级预测装置，其特征在于，所述升降组件（2）包括：
3.根据权利要求2所述的一种多层位坚硬岩层矿压分级预测装置，其特征在于，所述伸缩组件（3）还包括：
4.根据权利要求3所述的一种多层位坚硬岩层矿压分级预测装置，其特征在于，所述感应机构（7）包括：
5.根据权利要求4所述的一种多层位坚硬岩层矿压分级预测装置，其特征在于，所述钻探机构（8）包括...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭庆瑞，吕坤，余波，王寅，田灵涛，武智东，张国忠，李良红，路雄，徐乐，
申请(专利权)人：国电建投内蒙古能源有限公司，
类型：发明
国别省市：
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