一种覆岩垮冒预测设备及其检测方法与流程

本发明涉及煤矿覆岩垮冒预测，特别涉及一种覆岩垮冒预测设备及其检测方法。

背景技术：

1、矿井关闭后，由于多种原因未进行闭坑治理，随着矿井排水设备的停用，地下水位上升，将改变采动破裂岩体的应力和承载能力，导致塌陷区二次形变，对废弃矿区上方地表建构筑物安全形成威胁。因此，需要一种覆岩垮冒预测设备对煤矿土质进行抗压强度检测。

2、如申请号为：cn201911225816.3的专利中，公开了一种关闭井工矿地表沉陷预测方法，适用于煤矿井下使用。利用insar技术获取关闭井工矿地表沉陷；构建关闭井工矿地表沉陷预测模型；基于insar监测结果反演模型参数；关闭井工矿地表沉陷预测方法。其预计精度高、模型参数少、流程操作简单、易实现、技术含量高等优点，首次提出了关闭井工矿地表沉陷预测预计模型，填补了矿井关闭后地表沉陷预测预计方面的空白，延伸了现有开采沉陷理论与技术框架，为矿井关闭后地表沉陷的预测预计提供了技术手段。

3、在对煤矿矿井进行垮冒检测时，需要对煤矿矿井内的土质进行取样并进行强度检测，就目前现有的覆岩垮冒预测设备而言，在进行取样时，矿井内部的路面不平坦，取样设备在进行位置移动时容易发生侧翻，另外，现有的覆岩垮冒预测设备不便于煤矿矿井高处物料的取样。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供一种覆岩垮冒预测设备，其车架的前端安装有清理件，清理件包括安装板、支架、连接座和轴接杆，安装板通过螺栓安装在车架的前端，支架的后端铰接在安装板上，连接座通过螺栓安装在支架上，连接座的前端设有销孔，轴接杆的后端通过固定销连接在连接座上，并且安装板与支架之间安装有一号液压杆，轴接杆的左右两端安装有二号液压杆，两组二号液压杆的前端分别铰接在轴接杆的左右两端，两组二号液压杆的后端分别与支架铰接，并且轴接杆的左右两端固定有轴接座，轴接座上铰接有推板，轴接座上固定有悬挂柱，推板的后端安装有调节螺栓，调节螺栓与悬挂柱之间安装有拉簧，并且推板的下端通过螺栓安装有底片，使用时通过控制一号液压杆使推板下端的底片与地面接触，控制二号液压杆的伸缩使推板倾斜，设备在前进的同时能够将路面上的沙石进行清理，使路面平坦，便于设备的移动，防止设备收复杂地形影响导致设备晃动或侧翻。

2、本发明提供了一种覆岩垮冒预测设备的目的与功效，具体包括：底板、取料件和检测件；所述底板的下端安装有车架，车架上安装有轮胎，车架下端安装有驱动机构，轮胎与驱动机构连接；所述取料件安装在底板上，取料件包括底座、一号活动座、二号活动座和安装座，底座通过螺栓安装在底板上，一号活动座铰接在底座上，二号活动座轴接在一号活动座上，安装座轴接在二号活动座上；所述检测件通过螺栓安装在底板上，检测件位于取料件的右侧。

3、进一步的，所述车架的前端安装有清理件，清理件包括安装板、支架、连接座和轴接杆，安装板通过螺栓安装在车架的前端，支架的后端铰接在安装板上，连接座通过螺栓安装在支架上，连接座的前端设有销孔，轴接杆的后端通过固定销连接在连接座上。

4、进一步的，所述安装板与支架之间安装有一号液压杆，轴接杆的左右两端安装有二号液压杆，两组二号液压杆的前端分别铰接在轴接杆的左右两端，两组二号液压杆的后端分别与支架铰接，并且轴接杆的左右两端固定有轴接座，轴接座上铰接有推板，轴接座上固定有悬挂柱，推板的后端安装有调节螺栓，调节螺栓与悬挂柱之间安装有拉簧，并且推板的下端通过螺栓安装有底片。

5、进一步的，所述底座与一号活动座之间安装有三号液压杆，二号活动座与一号活动座之间安装有两组四号液压杆，二号活动座与安装座之间安装有两组五号液压杆，并且安装座上固定有六号液压杆，六号液压杆的上端固定安装有电机座，电机座上安装有电动机，并且电机座的上端通过螺栓安装有筒体。

6、进一步的，所述筒体内轴接有输料轮，输料轮的下端与电动机的转轴连接，筒体上设有出料管，并且筒体上设有检修口，输料轮的上端安装有联轴筒，联轴筒的上端安装有钻头。

7、进一步的，所述检测件包括固定板、放置槽、一号固定夹、二号固定夹和支撑架，固定板通过螺栓安装在底板上，放置槽安装在底板上，并且底板上通过螺栓安装有两组一号固定夹和二号固定夹，一号固定夹对放置槽的侧边进行固定，二号固定夹对放置槽的上端进行固定，支撑架的下端通过螺栓安装在固定板上。

8、进一步的，所述放置槽上设有螺纹孔，螺纹孔上螺纹拧接有定位杆，并且支撑架上固定有隔板，隔板上设有螺纹孔，隔板上通过螺栓安装有七号液压杆，七号液压杆的活塞杆的上端安装有圆盘，并且七号液压杆的上端螺栓拧接有调节杆。

9、进一步的，所述七号液压杆内活塞杆的下端通过螺栓安装有矩形板，矩形板上通过螺栓安装有两组导杆，导杆滑动在隔板上，隔板的前端通过螺栓安装有检测头。

10、进一步的，所述检测头包括安装柱、滑杆、叉形架、滚轮和侧板，安装柱为空心结构，并且安装柱的上端设有螺纹，滑杆安装在安装柱的内部，安装柱的内部安装有弹簧，安装柱的上端螺纹拧接有螺纹头，滑杆的下端安装有叉形架，叉形架上轴接有滚轮，侧板设有两组，两组侧板通过螺栓安装在安装柱上，侧板上设有凹槽，并且叉形架上固定有直角板，侧板上安装有压力感应器。

11、本发明公开了一种覆岩垮冒预测设备的检测方法，包括以下步骤：

12、1).通过控制车架下端的驱动机构实现轮胎的转动，从而使设备移动至检测位置；

13、2).通过控制一号液压杆使推板下端的底片与地面接触，控制二号液压杆的伸缩使推板倾斜，能够将路面上的石子进行清理，便于设备的移动；

14、3).通过控制三号液压杆、四号液压杆以及五号液压杆实现对六号液压杆朝向的调节，控制六号液压杆伸长使钻头升降，控制电动机运转使钻头转动，从而能够对煤矿矿井的壁面进行钻孔，渣土通过输料轮的转动并经过筒体上的出料管排出；

15、4).钻孔取料后，将料块放置在放置槽内，通过一号固定夹和二号固定夹对放置槽进行固定，转动定位杆使定位杆顶在料块上，通过定位杆对料块进行固定，通过控制七号液压杆使检测头下降，并使滚轮下压在料块上；

16、5).七号液压杆继续向下伸长，滚轮带动叉形架上升，从而对侧板上的压力感应器进行挤压，实现对物料抗压强度的检测。

17、有益效果

18、本发明的车架的前端安装有清理件，清理件包括安装板、支架、连接座和轴接杆，安装板通过螺栓安装在车架的前端，支架的后端铰接在安装板上，连接座通过螺栓安装在支架上，连接座的前端设有销孔，轴接杆的后端通过固定销连接在连接座上，并且安装板与支架之间安装有一号液压杆，轴接杆的左右两端安装有二号液压杆，两组二号液压杆的前端分别铰接在轴接杆的左右两端，两组二号液压杆的后端分别与支架铰接，并且轴接杆的左右两端固定有轴接座，轴接座上铰接有推板，轴接座上固定有悬挂柱，推板的后端安装有调节螺栓，调节螺栓与悬挂柱之间安装有拉簧，并且推板的下端通过螺栓安装有底片，使用时通过控制一号液压杆使推板下端的底片与地面接触，控制二号液压杆的伸缩使推板倾斜，设备在前进的同时能够将路面上的沙石进行清理，使路面平坦，便于设备的移动，防止设备收复杂地形影响导致设备晃动或侧翻。

19、此外，本发明通过控制三号液压杆、四号液压杆以及五号液压杆实现对六号液压杆朝向的调节，控制六号液压杆伸长使钻头升降，控制电动机运转使钻头转动，从而能够对煤矿矿井高处的壁面进行钻孔，渣土通过输料轮的转动并经过筒体上的出料管排出，便于物料的取样，通过控制七号液压杆使检测头下降，并使滚轮下压在料块上，七号液压杆继续向下伸长，滚轮带动叉形架上升，从而对侧板上的压力感应器进行挤压，实现对物料抗压强度的检测，操作方便。