[发明专利]柔性护帮装置和护帮方法

说明书

本发明公开了一种柔性护帮装置和护帮方法，所述柔性护帮装置包括：梁本体、护帮组件、控制模组和多个检测组件，护帮组件包括护帮板和驱动件，护帮板可相对转动，驱动件与护帮板相连，驱动件用于驱动护帮板转动，检测组件包括弹性件和光纤光栅传感器，弹性件与护帮板相连，光纤光栅传感器设在弹性件上，控制模组分别与驱动件和连接部相连。本发明实施例的柔性护帮装置，通过在护帮板上设置弹性件，弹性件用于在护帮板与煤壁之间传递支撑力，并适应煤壁的起伏情况以支护煤壁。在弹性件与护帮板之间设置光纤光栅传感器，从而及时提取煤壁与护帮板之间的压力信息和煤壁的变形信息，进而及时驱动护帮板填补煤壁的无支护空间。

技术领域

本发明涉及矿用支架技术领域，尤其涉及一种柔性护帮装置和护帮方法。

背景技术

液压支架护帮板是控制煤壁片帮的主要手段之一，通过护帮板贴紧煤壁，向煤壁施加一个支撑力，防止片帮。即使出现片帮的情况，也可通过护帮板挡住片帮煤不进入行人通道，并防止片帮继续扩大。因此，巷道高度大于或等于3.5m时应安设护帮板。

针对赋存情况和技术条件较好的煤层，采煤机开采过后的煤壁相对平整，护帮板能够有效将支撑力以面载荷的形式传递到煤壁，从而有效控制煤壁变形，提高煤壁稳定性。但在煤层赋存条件或技术条件较差的煤层，采煤机开采过后的煤壁通常呈凹凸不平的起伏状态，护帮板与煤壁接触时通常为线接触甚至点接触，导致护帮板与煤壁之间存在大量无支护空间，造成应力集中，扰动破坏。

相关技术中，未采取对煤壁与护帮机构之间的接触关系进行全面、实时、准确监测，导致护帮机构没有针对性的控制策略，不能及时填补煤壁破坏所出现的无支护空间。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的实施例提出一种柔性护帮装置，该柔性护帮装置能够动态监测煤壁压力和变形信息，及时填补煤壁破坏所出现的无支护空间。

本发明实施例的柔性护帮装置包括：梁本体、护帮组件、控制模组和多个检测组件，所述护帮组件包括多个护帮板和多个驱动件，多个所述护帮板沿竖直方向依次间隔分布且首尾相连，任意两个相邻的所述护帮板之间可相对转动，其中位于顶层的所述护帮板还与所述梁本体可转动地相连，多个所述驱动件与多个所述护帮板一一对应且相连，所述驱动件用于驱动所述护帮板转动，多个所述检测组件与多个所述护帮板一一对应，所述检测组件包括弹性件和光纤光栅传感器，所述弹性件和与其对应的所述护帮板相连，所述光纤光栅传感器设在所述弹性件上，所述光纤光栅传感器具有受力检测部、温度补偿部和连接部，所述受力检测部的至少部分位于所述弹性件和所述护帮板之间，所述受力检测部用于采集所述护帮板与煤壁之间的受力信息，所述温度补偿部设在所述弹性件外，所述温度补偿部的采集信息用于作为测量基准，所述控制模组分别与所述驱动件和所述连接部相连，所述控制模组用于接收所述受力检测端和所述温度补偿端的传输的信息，以控制所述驱动件的启停。

本发明实施例的柔性护帮装置，通过在护帮板上设置弹性件，弹性件用于在护帮板与煤壁之间传递支撑力，并适应煤壁的起伏情况以支护煤壁。在弹性件与护帮板之间设置光纤光栅传感器，从而及时提取煤壁与护帮板之间的压力信息和煤壁的变形信息，进而及时驱动护帮板填补煤壁的无支护空间。

在一些实施例中，所述梁本体包括支撑架、伸缩梁和伸缩梁驱动件，所述伸缩梁沿水平方向可移动地设在所述支撑架上，所述伸缩梁驱动件设在所述支撑架上，且所述伸缩梁驱动件与所述伸缩梁相连以驱动所述伸缩梁移动。