[实用新型]一种综放工作面冒落带高度测定装置

说明书

本实用新型涉及矿山开采技术领域，提供一种综放工作面冒落带高度测定装置。本实用新型的装置包括压力监测装置、信号接收与处理装置、信号传输线，压力监测装置的输出端通过信号传输线与信号接收与处理装置的输入端电连接，压力监测装置用于将压力监测装置受到的采空区冒落岩石的垂直作用力转换为频率信号传输给信号接收与处理装置，信号接收与处理装置用于根据频率信号计算冒落带高度。该装置还包括外部保护装置，压力监测装置为压力盒，外部保护装置中上铁板、下铁板在四角均通过弹簧连接，压力盒设置在上铁板、下铁板之间。本实用新型能够提高综放工作面冒落带高度测定的精度并降低成本。

技术领域

本实用新型涉及矿山开采技术领域，特别是涉及一种综放工作面冒落带高度测定装置。

背景技术

综放工作面煤层开采后顶板岩层超过其变形强度后，会出现断裂、冒落、片帮和局部冒顶等现象，给工作面安全生产造成一系列的困难和影响。为此，准确判断冒落岩体的发育高度和发育范围，提前采取支护措施，能够保证工作面的顺利开采，降低开采过程中的危险系数，同时，也能够为高瓦斯煤层开采过程中瓦斯抽采钻孔位置确定提供精确的依据。

现有的冒落带测定技术中，常采用理论计算、灌水试验和钻孔电视等。这些测定技术常常受到现场采动条件复杂多变的影响，观测精度难以准确把握，而且钻孔电视的成本费用较高，经济实用型较差。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种综放工作面冒落带高度测定装置，能够提高综放工作面冒落带高度测定的精度并降低成本。

本实用新型的技术方案为：

一种综放工作面冒落带高度测定装置，其特征在于：包括压力监测装置、信号接收与处理装置、信号传输线，所述压力监测装置的输出端通过信号传输线与所述信号接收与处理装置的输入端电连接；

所述压力监测装置用于将压力监测装置受到的采空区冒落岩石的垂直作用力转换为频率信号传输给所述信号接收与处理装置；

所述信号接收与处理装置用于根据所述频率信号计算冒落带高度。

进一步的，所述信号接收与处理装置用于根据所述频率信号计算冒落带高度包括：

所述信号接收与处理装置用于对采空区顶板岩层自下而上编号为1,2,3,...，用于将所述频率信号反演为压力值σ并计算煤层底板所受的压力强度用于判定冒落带发育的最高岩层层位n并计算冒落带高度其中，S为压力监测装置的受力面积，且s_i、r_i分别为第i层岩层的厚度、容重。

进一步的，所述综放工作面冒落带高度测定装置，还包括外部保护装置，所述压力监测装置为压力盒，所述信号传输线在外周设置有保护壳；

所述外部保护装置包括上铁板、下铁板、弹簧，所述上铁板、下铁板均为正方形，所述上铁板、下铁板在四角均通过弹簧连接；

所述压力盒设置在所述上铁板、下铁板之间。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型通过设置压力监测装置对煤层底板所受的压力进行监测，通过设置信号接收与处理装置根据压力监测装置传输过来的信号计算煤层底板所受的压力强度并根据煤层底板所受的压力强度、采空区顶板岩层的厚度和容重来判定冒落带发育的最高岩层层位、计算冒落带高度，降低了现场采动条件复杂多变对冒落带高度测定的影响，提高了综放工作面冒落带高度测定的精度，且结构简单、方便、经济、实用。本实用新型通过设置外部保护装置，能够增大压力盒的受力面积，进一步提高监测结果的精度，还能够保护压力盒不被冒落岩体砸坏，进一步降低成本。

附图说明

图1为本实用新型的综放工作面冒落带高度测定装置的测定原理图。

图2为采空区顶板岩层的结构示意图。