[实用新型]矿井支架迎山角测定仪

说明书

本实用新形涉及一种矿山用角度测量仪，特别是煤矿井下采煤工作面支柱和掘进巷道支架迎山角及锚杆角度的测量仪器，属于矿山支护检测领域。

在煤矿井下，倾斜巷道或回采工作面的顶板对支架不仅施加垂直顶板方向的压力，而且还施加使支架沿倾斜方向下滑的推力，在架设支架时，不允许沿顶板法方向架设，必须使支架向顶板法线的上方偏一个角度，以便使支架在倾斜推力的作用下更紧固的支撑顶板，支架向上偏转的这个角度称为支架迎山角。

支架迎山角的大小是与顶板及巷道的倾角有关的，有关规程规定：支架迎山角取巷道顶板倾角的1／6～1／8，而锚杆与顶板之间夹角不小于75度。目前在实际生产中尚没有这方面的检测仪器，无论是工人架设支架还是检查验收，一般都是采用目测的办法来完成，这样既不准确又不符合规定，不能保证安全生产。如果精确测定迎山角的度数，首先用倾斜仪测量巷道或采面顶板的倾角，再根据支架迎山角β对倾角α的取值范围，采用一系列的数学计算求出迎山角的度数。这种方法测定迎山角非常繁琐，需要配备倾斜仪、计算器、钢尺、线绳及纸笔等，测量速度慢，不能满足当前煤矿开展的质量标准化施工要求。

本实用新型的任务是设计一种在架设支架时能就地测量和定准支架迎山角且不用任何计算的测量仪器。

本实用新型的解决方案是：

支撑板（7）上有两个轴孔（01、02），左侧有扇形孔（K1），下侧有弧形孔（K2）、右测有长方孔（K3）；位于支撑板（7）前面绕轴（13）转动的“T”字形主动件（1），其左、右两侧各有一长园孔，中间有轴孔（01），下端呈弧形边并带角度刻度，左端有指针（3），以及配合主动件调水平用的调平指示器（6）；位于支撑板（7）后面绕轴（14）转动的“T”字形从动件（2），其中间有轴孔（O2），下端有指针（4），左侧有至少4个定位孔，孔间距为一个长度单位，即两轴孔0102的距离，第一定位孔（A1）至轴孔02的距离为3个单位长度；定位销（5）插在从动件（2）的定位孔和主动件（1）左侧的长园孔内。

该仪器之主动件（1）的调平是通过主动件（1）右侧的长园孔和支撑板（7）的长方孔（K3）内插有调平销（15），调平调节旋钮（10）带动调平螺杆（8），通过调平销（15）牵动主动件（1）上下移动实现调平的。该调平指示器（6）为一指示铅垂方向的重锤式指针。也可以在主动件（1）上装设气泡式水准器来作调平指示器。调平销（15）的上下移动，直接用手拨方式也可以。

由于该测定仪能一次准确的测出煤层顶板和巷道倾角并定准迎山角的度数，所以能使所有支架的架设和锚杆的支护符合规定要求，从而达到快速施工和安全生产的目的。该测定仪除了能一次测出上述角度，还能测定铁道坡度、棚梁水平度、梯形棚腿的扎角以及某一平面的水平度。该测定仪结构简单、体积小，便于携带，使用方便。

图1为支架受力和迎山角的原理分析图

图2为仪器的结构示意图

图3为仪器的俯视图

图4为仪器支撑板形式图

图5为检测锚杆角度示意图

图6为仪器面板图

图1中：

MN－巷道或煤层顶板法线。

CD－支架架设方向；β－支架迎山角；

δ－支架迎山角的余角δ＝α－δ；

α－巷道或煤层顶板倾角；

P－重力；

F1－倾斜方向分力，此力能沿倾斜方向推动支架；

F2－垂直顶板的分力。

图2、3、5、中：

1－主动件    2－从动件

3－倾角指针    4－迎山角指针

5－定位销    6－调平指针

7－支撑板    8－调平螺杆

9－调平螺母    10－调平旋纽

11－面板    12－仪器后盖

13－主动件旋转轴    14－从动件旋转轴

15－调平销    16－固定螺母

17－框壳    18－定位销滑动架

19－调平螺杆定位座    20－锚杆

21－锚杆及从动件接长件（两者重合）

MN－巷道顶板法线

A1～A6－定位孔

图4中：

01－主动件旋转轴孔

02－从动件旋转轴孔

K1－定位销旋转围孔

K2－从动件迎山角指针通过孔

K3－调平销通过孔

K4－调平旋钮孔

下面对照附图描述各部件的细节及其使用方法：