[实用新型]多功能支撑装置、掘进面地质超前探测系统及掘进机

说明书

本实用新型属于掘进面地质探测设备领域，特别涉及一种多功能支撑装置、掘进面地质超前探测系统及掘进机，该掘进面地质超前探测系统包含：多功能支撑装置，及地质探测装置；所述多功能支撑装置包含固定臂，与固定臂连接的伸缩臂，及为伸缩臂提供支撑动力的支撑油缸，伸缩臂工作端与待支撑设备或待支撑面连接；固定臂与掘进机截割臂铰接，地质探测装置设于伸缩臂工作端。本实用新型通过利用与掘进机截割臂固定的多功能支撑装置将掘进面地质超前探测系统进行固定支撑，无需专用车辆或人工搬运，确保地质探测效率和探测安全，解决场地限制问题，满足实时性要求，适用性强，有效降低掘进作业安全事故，提高施工效率和施工质量，具有较强工程应用前景。

技术领域

本实用新型属于掘进面地质探测设备领域，特别涉及一种多功能支撑装置、掘进面地质超前探测系统及掘进机。

背景技术

掘进机直接应用于隧道、煤巷的断面开挖，掘进面前方地质情况复杂多变，存在不良地质因素和未知物体，如管道、人工构建物、暗河、孤石等。这些因素会造成掌子面塌方、涌水，轻则影响隧道的掘进速度，延误工期，增加施工成本和难度；重则机毁人亡，危害极大。因此，需要及时对开挖断面前方地质情况进行探测，提前了解地质特征，制定合理的掘进、支护和隐患排除措施。尤其是软岩地质条件下，掘进机日进尺很大的情况下，超前地质探测就更加必要。地质超前探测有多种方法，TSP超前地质设备昂贵，是较长距离超前地质预报方法(一般不超过200米)，工作时需要地震波震源，并需要沿隧道壁钻孔，对于掘进机快速掘进场景不适用。地质雷达是短距离超前地质预报方法(一般不超过50米)，雷达天线发射的是电磁波，测试前无需进行现场探测准备工作，本地实时对探测数据处理和分析，对于掘进机场景有较好的适应性。现阶段应用地质雷达进行隧道探测的主要使用专用的探测车辆进行，可对隧道的施工质量和地质变化进行探测，而开挖面的超前探测则一般采用人力搬运天线的方式来测量，这种方式在掘进面具有一定的危险性。地质雷达探测车辆在掘进面开展探测工作受场地限制，不能满足实时性要求，影响现场施工。

发明内容

为此，本实用新型提供一种多功能支撑装置、掘进面地质超前探测系统及掘进机，便于掘进施工中掘进面的探测，解决场地限制问题，满足实时性要求，适用性强，具有较好的工程应用前景。

按照本实用新型所提供的设计方案，一种多功能支撑装置，包含：固定臂，与固定臂连接的伸缩臂，及为伸缩臂提供支撑动力的支撑油缸，伸缩臂工作端与待支撑设备或待支撑面连接。

上述的，所述伸缩臂采用多级伸缩结构。

进一步地，本实用新型还提供一种掘进面地质超前探测系统，包含上述的多功能支撑装置，及地质探测装置；固定臂与掘进机截割臂铰接，地质探测装置设于伸缩臂工作端。

上述的系统中，所述地质探测装置包含与伸缩臂工作端固定用于探测地质待探测面的探测天线，安装于探测天线内用于获取探测天线与地质待探测面之间压力数据的压力传感器，及与压力传感器连接的控制器。

上述系统中，所述的伸缩臂工作端设置有与地质探测装置连接的旋转油缸，支撑油缸和旋转油缸液压油路中设有用于控制伸缩臂伸缩和旋转动作的液压阀组，液压阀组通过液压油路还连接有操作手柄。

上述系统中，所述旋转油缸包含用于地质探测装置左右角度调整的旋转油缸一，用于地质探测装置上下角度调整的旋转油缸二和用于地质探测装置前后角度调整的旋转油缸三。

上述系统中，所述地质探测装置还包含与控制器连接的报警模块，控制器根据压力阈值判定压力传感器获取到的压力数据是否超限，针对超限情形，控制器触发报警模块进行报警提示。

上述系统中，所述地质探测装置还包含用于收发探测数据的无线发射模块和无线接收模块，及用于显示探测数据的显示模块；无线发射模块与探测天线连接，无线接收模块与显示模块连接。