一种煤矿巷道掘锚一体化工作面测量地应力集度的装置制造方法及图纸

技术编号:41056109 阅读:3 留言:0更新日期:2024-04-23 21:55
本技术公开了一种煤矿巷道掘锚一体化工作面测量地应力集度的装置,包括机载锚杆钻机支架,机载锚杆钻机支架内设置有供钻箱移动的导轨,钻箱内设置有液压马达和控制器,液压马达的输出轴通过联轴器与钻杆连接,钻杆前端安装有钻头,钻杆和联轴器之间设置有扭矩传感器,扭矩传感器底座通过L型角铁与钻箱连接,L型角铁上设置有转速传感器,联轴器外侧设置有与转速传感器配合的磁钢;机载锚杆钻机支架前端安装有推力传感器,机载锚杆钻机支架上设置有推进速度传感器组件。本技术以机载锚杆钻机作为实时原位测量围岩地应力集度的载体,加载传感组件,能够获取围岩地质力学信息,实现掘进工作面围岩地应力集度的实时、动态、原位测量。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于煤矿工作面测量地应力,具体涉及一种煤矿巷道掘锚一体化工作面测量地应力集度的装置


技术介绍

1、煤矿巷道掘进工作面围岩地应力是围岩变形的内源主因,是预防巷道冒顶与垮帮事故的先决判据,一般煤矿巷道掘进工作面围岩地应力信息通过地应力集度反映,地应力集度是指岩体破坏面最大主应力和最小主应力之间的差值,地应力集度越大,岩体越容易发生破坏,围岩地应力的原位实时感知是提升掘进速度与保障煤炭资源高效开采的根本保障。围岩地质力学环境具有“黑箱”特征,且煤矿巷道掘进工作面具有动态变化属性,掘锚一体机是煤矿实现巷道快速掘进的主要机械化装备,机载锚杆钻机是掘锚一体机实施围岩支护的关键装置,具有稳定性好、钻进速度快、动力稳定等优势,然而现有的机载锚杆钻机无法测量围岩地质力学信息,造成掘进工作面地应力实时原位测量仍未得到有效解决。


技术实现思路

1、本技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足,提供一种煤矿巷道掘锚一体化工作面测量地应力集度的装置,其设计新颖合理,以机载锚杆钻机作为实时原位测量围岩地应力集度的载体,加载传感组件,能够获取围岩地质力学信息,实现掘进工作面围岩地应力集度的实时、动态、原位测量,可及时获取当前岩体状况,给及时动态支护巷道提供信息,节省大量人力物力,保证生产安全、高效进行,便于推广使用。

2、为解决上述技术问题,本技术采用的技术方案是:一种煤矿巷道掘锚一体化工作面测量地应力集度的装置,其特征在于:包括机载锚杆钻机支架,机载锚杆钻机支架内设置有供钻箱移动的导轨,钻箱内设置有液压马达和控制器,液压马达的输出轴通过联轴器与钻杆连接,钻杆前端安装有钻头,钻杆和联轴器之间设置有扭矩传感器,扭矩传感器的扭矩传感器底座通过l型角铁与钻箱顶部连接,l型角铁上设置有转速传感器,联轴器外侧设置有与转速传感器配合的磁钢;

3、机载锚杆钻机支架前端安装有推力传感器,机载锚杆钻机支架前端内表面上设置有用于安装推进速度传感器组件的凹型支架,所述推进速度传感器组件包括安装在凹型支架内的速度传感器和伸入凹型支架内且与速度传感器连接的测杆,测杆与导轨呈平行设置,测杆上设置有感应磁环,感应磁环通过非导磁垫片与磁环支架连接,磁环支架通过销钉与卡箍连接,卡箍固定在钻箱外侧;

4、推力传感器、速度传感器、扭矩传感器和转速传感器的信号输出端均与控制器的信号输入端连接。

5、上述的一种煤矿巷道掘锚一体化工作面测量地应力集度的装置,其特征在于:所述钻头为聚晶金刚石复合片锚杆钻头,所述聚晶金刚石复合片锚杆钻头与钻杆通过平键连接。

6、上述的一种煤矿巷道掘锚一体化工作面测量地应力集度的装置,其特征在于:所述机载锚杆钻机支架前端安装有用于防护推力传感器的推力传感器保护壳。

7、上述的一种煤矿巷道掘锚一体化工作面测量地应力集度的装置,其特征在于:所述机载锚杆钻机支架前端开设有供钻杆伸出的通孔。

8、上述的一种煤矿巷道掘锚一体化工作面测量地应力集度的装置,其特征在于:所述导轨上套装有套筒,钻箱外壁与套筒外壁连接。

9、上述的一种煤矿巷道掘锚一体化工作面测量地应力集度的装置,其特征在于:所述控制器为plc控制器,控制器的输出端连接有显示器和通信模块,显示器安装在钻箱外侧。

10、本技术的有益效果是,设计新颖合理,通过收集到的推进速度、推力、扭矩和转速来获取地应力集度,地应力集度越大,岩体越容易发生破坏,实时、原位测量地应力集度,可及时判断当前岩体状况、动态支护巷道,防止发生支护强度不够的情况,节省大量人力物力,保证生产安全、高效进行,解决了因“黑箱”特征造成的很难实现实时原位测量围岩地应力的问题,便于推广使用。

11、下面通过附图和实施例,对本技术的技术方案做进一步的详细描述。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种煤矿巷道掘锚一体化工作面测量地应力集度的装置,其特征在于:包括机载锚杆钻机支架(2),机载锚杆钻机支架(2)内设置有供钻箱(18)移动的导轨(22),钻箱(18)内设置有液压马达和控制器(20),液压马达的输出轴通过联轴器(13)与钻杆(7)连接,钻杆(7)前端安装有钻头(6),钻杆(7)和联轴器(13)之间设置有扭矩传感器(8),扭矩传感器(8)的扭矩传感器底座(9)通过L型角铁(10)与钻箱(18)顶部连接,L型角铁(10)上设置有转速传感器(11),联轴器(13)外侧设置有与转速传感器(11)配合的磁钢(21);

2.按照权利要求1所述的一种煤矿巷道掘锚一体化工作面测量地应力集度的装置,其特征在于:所述钻头(6)为聚晶金刚石复合片锚杆钻头,所述聚晶金刚石复合片锚杆钻头与钻杆(7)通过平键连接。

3.按照权利要求1所述的一种煤矿巷道掘锚一体化工作面测量地应力集度的装置,其特征在于:所述机载锚杆钻机支架(2)前端安装有用于防护推力传感器(4)的推力传感器保护壳(1)。

4.按照权利要求1所述的一种煤矿巷道掘锚一体化工作面测量地应力集度的装置,其特征在于:所述机载锚杆钻机支架(2)前端开设有供钻杆伸出的通孔(24)。

5.按照权利要求1所述的一种煤矿巷道掘锚一体化工作面测量地应力集度的装置,其特征在于:所述导轨(22)上套装有套筒(23),钻箱(18)外壁与套筒(23)外壁连接。

6.按照权利要求1所述的一种煤矿巷道掘锚一体化工作面测量地应力集度的装置,其特征在于:所述控制器(20)为PLC控制器,控制器(20)的输出端连接有显示器(25)和通信模块(26),显示器(25)安装在钻箱(18)外侧。

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【技术特征摘要】

1.一种煤矿巷道掘锚一体化工作面测量地应力集度的装置,其特征在于:包括机载锚杆钻机支架(2),机载锚杆钻机支架(2)内设置有供钻箱(18)移动的导轨(22),钻箱(18)内设置有液压马达和控制器(20),液压马达的输出轴通过联轴器(13)与钻杆(7)连接,钻杆(7)前端安装有钻头(6),钻杆(7)和联轴器(13)之间设置有扭矩传感器(8),扭矩传感器(8)的扭矩传感器底座(9)通过l型角铁(10)与钻箱(18)顶部连接,l型角铁(10)上设置有转速传感器(11),联轴器(13)外侧设置有与转速传感器(11)配合的磁钢(21);

2.按照权利要求1所述的一种煤矿巷道掘锚一体化工作面测量地应力集度的装置,其特征在于:所述钻头(6)为聚晶金刚石复合片锚杆钻头,所述聚晶金刚石复合片锚杆钻头与钻杆(7)通过平键连接。

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【专利技术属性】
技术研发人员:张培刚
申请(专利权)人:西安科技大学
类型:新型
国别省市:

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