[发明专利]一种采煤工作面用煤的硬度检测装置及检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种采煤工作面用煤的硬度检测装置及检测方法，属于煤矿开采技术领 域。

背景技术

煤硬度是指煤抵抗外来机械作用的能力。根据外来机械力作用方式的不同，可进一 步将煤的硬度分为刻划硬度、压痕硬度和抗磨硬度三类。煤的硬度与煤化程度有关，褐 煤和焦煤的硬度最小，约2～2.5；无烟煤的硬度最大，接近4；根据煤的硬度值大小可 了解机械和截齿的磨损情况及破碎、成型加工的难易程度。

现今，煤的硬度检测主要是井底取样后对试样进行实验测试，从煤层中取出煤的样 品的过程会造成煤某些性质(如抗拉抗压应力)的变化，造成硬度测试不准确，且所取样 品并不能代表整个煤层煤的硬度，也不能对刚切割出的采煤工作面的煤进行硬度测试。

中国专利文献CN103252322A公开了一种井下煤矸石硬度分选设备，该设备包括设置 壳体上的入料口，入料口上方设有入料斗，壳体安装在机架上，壳体上装有多组排队挡 板，每组排队挡板之间布置一个硬度测量仪，硬度测量仪连接硬度传感器，硬度传感器 将电信号传给对应组的控制仪表，经控制仪表判断是否将电信号传给设在排队挡板前端 的高压气体执行机构；承载托辊设在甲带给煤机运行段的下方，运矸带式输送机设在甲 带给煤机前方下部，运煤带式输送机设在运矸带式输送机左侧；机架外侧设有驱动甲带 给煤机传动装置的防爆调速电机。该技术主要是根据煤矸石的硬度不同，利用本发明的 分选设备进行煤矸石分选，实现了在不破碎煤矸石的情况下的自动分选，提高分选效率， 但是该发明并没有提供采煤工作面的煤硬度如何进行测试。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供本发明涉及一种采煤工作面用煤的硬度检测装置。

本发明还提供一种使用采煤工作面用煤的硬度检测装置的检测方法。

本发明的技术方案如下：

一种采煤工作面用煤的硬度检测装置，包括由下而上依次设置的驱动机构、升降机 构、旋转机构和推移机构，在所述推移机构上设置硬度检测仪，通过硬度检测仪对采煤 工作面煤的硬度进行检测。本发明煤的硬度检测装置安装在采煤机上，当采煤机切割出 新的采煤工作面时，利用本发明即可实时对采煤工作面进行煤的硬度检测。

优选的，所述驱动机构包括行走电机、底架及设置在底架底部的车轮，行走电机设 置在底架上用于驱动车轮行走。

进一步优选的，在底架的底部设置四个车轮，任一车轮通过两侧的车轮固定板与底 架固定连接，任一车轮与两侧的车轮固定板轴连接。

优选的，所述升降机构选用液压式升降台，升降台包括千斤顶、台座、台架和平台， 其中台座、台架和平台由下而上依次连接，台座与底架固定连接，平台与旋转机构固定 连接，千斤顶的两端分别与台座、台架铰接。

优选的，所述旋转机构包括旋转电机、转动齿轮、转动盘和固定盘，旋转电机设置 在平台上并与转动齿轮传动连接，转动齿轮与设置在转动盘底部的齿轮轴相啮合，转动 盘位于固定盘上，固定盘的底部通过纵轴与平台上表面固定连接。

优选的，所述推移机构包括支架、推移装置、前进电机和前进齿轮，推移装置通过 支架与转动盘固定连接，前进电机设置在转动盘上并与前进齿轮传动连接，前进齿轮与 设置在推移装置底部的齿条相啮合。

进一步优选的，所述推移机构还包括控制盒和数显仪，控制盒固定设置在转动盘上， 数显仪设置在推移装置的末端，所述控制盒分别与行走电机、旋转电机、前进电机、千 斤顶、硬度检测仪及数显仪电连接。此设计的优势在于，通过控制盒控制各电机的转速 和启停等动作，同时控制盒将硬度检测仪上反馈来的数据显示在数显仪上。

优选的，在所述推移装置的前端设置三个硬度检测仪，三个硬度检测仪呈三角形分 布。此设计的好处在于，硬度检测仪呈三角形布置，可测得一个小区域内不同高度不同 位置三点的硬度值，反馈到数显仪上进行记录，求取平均值，检测结果更为精确。

优选的，所述硬度检测仪选用数字混凝土回弹仪。

一种使用上述采煤工作面用煤的硬度检测装置进行煤硬度检测的方法，包括以下步 骤，

(1)安装硬度检测装置：将硬度检测装置放置在事先安装于采煤机的滑轨上，初始 状态时硬度检测装置在滑轨上静止，硬度检测装置随采煤机的运动而运动；