[发明专利]用于矿山法隧道初支后净空检测的设备及施工方法

权利要求书

1.一种用于矿山法隧道初支后净空检测的施工方法，其特征在于：包括：

制作导向平台并铺设导轨；

将检测设备设置于隧道的一端，包括，将小车置于导轨上，在所述小车上靠近隧道外部一侧设置连接单元，通过所述连接单元将检测单元连接于所述小车上，所述连接单元包括第一连接部件和第二连接部件，其中，所述第二连接部件为连接钢丝绳，所述检测单元的下部连接第一连接部件，使所述检测单元与所述小车连接，所述检测单元的顶端连接所述连接钢丝绳的一端，将传感器设置于所述小车上，所述传感器的输入端连接所述连接钢丝绳的另一端，用于测量所述连接钢丝绳的张力；

将控制单元中控制器的输出端与牵引单元的电动绞车连接，将所述牵引单元的牵引钢丝绳一端连接于所述电动绞车上，另一端固定于隧道内的固定点，在所述小车靠近隧道内部的一侧固定连接所述电动绞车，通过所述牵引单元实现所述小车沿所述导轨向隧道内运行，并使所述检测单元与所述小车同步运行；

设定所述控制单元中计算机控制软件参数值，包括：设定所述控制软件处理所述传感器数据的阈值；设定所述检测单元运行速度限值；设定所述控制器发出的继电器信号；

启动设备，执行检测操作，检测结果包括：情况一、情况二或情况三，其中，情况一为净空合格，设备正常运行；情况二为净空不合格，通过所述控制单元的所述控制器停止设备运行；情况三为检测过程不规范，通过所述控制单元的所述控制器停止设备运行。

2.根据权利要求1所述的一种用于矿山法隧道初支后净空检测的施工方法，其特征在于：设定所述控制单元中计算机控制软件参数值，包括：

(1)确定控制软件处理传感器数据的阈值[δ]：

[δ]＝(1-95％)G

其中，G为所述检测单元的重量；

若所述传感器测得的所述连接钢丝绳中的张力小于所述阈值，所述控制软件将第一数字信号传入所述控制器中；若所述传感器测得的所述连接钢丝绳中的张力大于所述阈值，所述控制软件将第二数字信号传入所述控制器中；

(2)确定设备运行速度限值[V]：

[V]＝v_kcosθ₀

其中，v_k为所述牵引钢丝绳的额定速度，θ₀为所述牵引钢丝绳与水平面的初始夹角；若所述检测设备的运行速度小于运行速度限值，控制软件将第一数字信号传入所述控制器中；若设备的运行速度大于所述运行速度限值，所述控制软件将第二数字信号传入所述控制器中；

(3)确定所述控制器发出的继电器信号：

当所述控制器收到第一数字信号时，发出运行ON的继电器信号；当所述控制器收到第二数字信号时，发出停止OFF的继电器信号。

3.根据权利要求2所述的一种用于矿山法隧道初支后净空检测的施工方法，其特征在于：所述净空合格为：所述设备可在隧道内畅通运行；

所述净空不合格为：所述设备在前行过程中遇到阻碍，所述检测单元碰触到隧道欠挖部分而导致所述连接钢丝绳中张力超过所述阈值，所述计算机接收到所述传感器的数据后通过所述控制软件将所述第二数字信号传至所述控制器，随后所述控制器向所述电动绞车发出继电器信号OFF，设备停止运行，表明隧道净空不合格，存在欠挖部位，需及时对所述欠挖部位进行凿除；

所述检测过程不规范为：所述设备在检测过程中出现特殊情况，包括设备运行速度过快且超出所述控制软件设定的运行所述速度限值，所述检测设备运行状态不平稳使得所述连接钢丝绳中张力发生较大波动且超出所述阈值，所述控制软件会将所述第二数字信号传至所述控制器，随后所述控制器向所述电动绞车发出继电器信号OFF，设备停止运行。

4.根据权利要求1所述的一种用于矿山法隧道初支后净空检测的施工方法，其特征在于：所述第一连接部件包括第一竖杆、第二竖杆、第一钢叉及第二钢叉，其中，所述第一竖杆和所述第二竖杆分别固定于所述小车的后端，所述第一钢叉和所述第二钢叉的一端分别连接所述第一竖杆和所述第二竖杆，所述第一钢叉和所述第二钢叉的另一端分别咬合连接于所述检测单元的底部。

5.根据权利要求4所述的一种用于矿山法隧道初支后净空检测的施工方法，其特征在于：所述第一钢叉和所述第二钢叉分别由一块钢板和两根钢条焊接而成的二齿钢叉，与所述检测单元下部咬合连接。