[发明专利]可自动调高、对正的多点位顶煤厚度探测装置及工作方法

说明书

本发明公开了一种可自动调高、对正的多点位顶煤厚度探测装置及工作方法，适用于巷道厚煤层顶煤厚度探测使用。包括探地雷达系统、液压自动调高系统、顶煤平面对正系统、多点位平移系统和运载小车系统；探地雷达系统包括主机，连接线缆、雷达天线。液压自动调高系统由可控电动泵、导管、液压油缸、天线支架、测距传感器组成；顶煤平面对正系统由小转动载物台，大转动载物台，伺服电机以及测距传感器组成；多点位平移系统由丝杠，移动平台和伺服电机组成。解决了巷道顶煤厚度难以准确探测的问题，具有雷达天线自动调高，自动对正顶煤平面，多点位静态测量，软启动，运行平稳，复杂环境适应性强的特点。

【技术领域】

本发明涉及一种多点位顶煤厚度探测装置及工作方法，尤其适用于巷道厚煤层顶煤厚度探测使用的一种可自动调高、对正的多点位顶煤厚度探测装置及工作方法。

【背景技术】

煤炭作为我国能源主体，在过去开发的过程中，大力促进了我国经济发展。但现阶段顶煤厚度的探测尤其对特厚顶煤涉及很少，普遍以薄煤层为主，大多数以静态测量为主，并且测量效率低，测量精度差，获取的煤厚数据连续性不佳，造成了放顶煤工作面资源回采率低下的问题。为解决回采率低下的问题，国内学者指出对特厚顶煤厚度的准确探测，实现放顶煤智能化以及无人化开采是目前工作的当务之急。

目前厚煤层的顶煤厚度探测装置结构单一，便携性差，操作性不强。忽略了巷道复杂环境区域（深积水区、斜坡区）的顶煤厚度数据获取，忽视了天线工作时与顶煤所在平面对正的要求，并且传统静态测量存在偶然误差，动态测量忽略了探测装置均匀缓速的要求。

如一种勘探顶煤煤厚的探地雷达装置【CN201721218876.9】，仅提出单一雷达系统，结构简单，操作不便，难以满足大规模顶煤厚度探测，并且实际动态探测效果不能满足相关数据要求。

一种勘探煤厚雷达装置用固定装置【CN201922491407.X】，提出一种手推式探测装置，探测功能性不足，无法满足巷道中部分复杂环境区域的数据探测。

勘探顶煤煤厚的爬行探测装置【CN201821142974.3】，由于巷道顶煤中穿插锚杆，爬行探测装置无法满足对巷道顶煤厚度探测的要求。

基于上述探测装置获取的煤厚数据所构建的三维地质模型误差略大，整体结果的可信度较低。

【发明内容】

针对上述技术的不足之处，提供一种结构简单，使用方便，自动化程度高，能够实现巷道复杂环境下厚煤煤层顶煤厚度的静态和动态测量的可自动调高、对正的多点位顶煤厚度探测装置及工作方法。

为实现上述技术目的，本发明可自动调高、对正的多点位顶煤厚度探测装置，包括探地雷达系统、液压自动调高系统、顶煤平面对正系统、雷达天线多点位平移系统和运载小车；所述雷达天线多点位平移系统设置在运载小车，顶煤平面对正系统设施在雷达天线多点位平移系统上，顶煤平面对正系统上通过液压自动调高系统与探地雷达系统相连接；

所述的运载小车包括车身，车身上设有伺服电机c和电源，车身底部通过四个减震器连接有前后两排共四个车轮，车轮上设有车轮电机，车轮电机连接有控制其工作的驱动遥控；

所述雷达天线多点位平移系统包括设置在车身上方的移动平台，移动平台与车身之间通过两条横置的滑轨连接，两条横置的滑轨之间设有一条横置的丝杠，通过伺服电机c驱动移动平台与车身之间的丝杠旋转，从而驱动移动平台在车身上产生固定的横向移动；

所述顶煤平面对正系统为设置在驱动移动平台上的顶煤平行保持机构，顶煤平行保持机构始终与当前所处位置的顶煤平行；

所述液压自动调高系统包括设置在顶煤平行保持机构中心处的伸缩油缸，伸缩油缸上垂直设有天线支架；