[发明专利]一种特大采高综采面采高精确测量方法

说明书

技术领域

本发明属于煤矿井下开采技术，尤其涉及一种特大采高综采面采高精确测量方法。

背景技术

我国西部神东矿区高强度开采下综采面的采高已经达到7.0m，现在正研制8.5m一次采全高支架，其主要目的是：相对于综放开采而言大大提高了资源采出率，避免了国有资源的浪费。而井下综采面在测量采高时通常采用悬挂标尺法，该方法在支架顶梁下方悬挂线条和标尺，通过标尺与支架立柱底座的相对刻度换算得出工作面采高。因工作面回采过程中，顶板存在超前下沉，且两柱掩护式支架立柱呈现一定的倾斜状态，人工读数带来的综合误差较大，不能如实反映综采面的实际采高，为工作面产量分析、采出率评价带来不利影响。因此，有必要设计一种操作简单、数据可靠的采高精确测量方法，这对国有资源高效利用，生产安全带来积极的指导作用。

目前，综采工作面测量采高主要是在综采工作面液压支架顶梁下悬挂标尺的方法，该方法的缺点如下：

(1)悬挂标尺测量点位于液压支架活柱旁边，液压支架活柱与煤壁间有一定的距离，在工作面推进过程中，由于支架反复升降，覆岩压力传递，顶板破碎漏矸等诸多因素，使得该测量点上方的顶板已有一定程度的弯曲下沉量⊿s(见图1)，因该下沉量目前无法测量，通常为未知量，而悬挂标尺方法中必然忽略了此未知量，从而导致测量结果比实际采高要小。

(2)悬挂标尺时需要技术人员根据已知的采高和液压支架参数确定标尺刻度的对应位置，而首次测量该处对应煤壁采高需要技术人员在工作面不生产时到煤壁下用传统的卷尺或钢尺测量，由于综采工作面存在片帮、漏矸的危险，测量极不安全；并且煤壁与刮板输送机之间存有大量浮煤，测量时需要清理干净，否则无法找出割煤最底处。每悬挂一个标尺就要重复一次上述工作，悬挂标尺繁琐费时。

(3)由于综采工作面空间有限，采煤工序繁琐，人员流动频繁，设备经常维护修理，悬挂的标尺容易受干扰；使用悬挂标尺人工读数误差较大，需要经常校准。悬挂标尺只能固定在某一液压支架上，测量采高位置不灵活，倘若悬挂特制标尺太多，校准标尺繁琐且费时。

发明内容

本发明的目的在于提供一种特大采高综采面采高精确测量方法，旨在解决现有综采工作面采高测量不灵活、误差大等问题。

本发明是这样实现的，一种特大采高综采面采高精确测量方法，包括以下步骤：

沿综采工作面推进方向，在液压支架作业空间内对需要测量采高的观测点设置激光测量仪器；

使用激光测量仪器测量观测点与综采工作面底板的垂直距离，观测点与综采工作面煤壁的水平距离，以及观测点与综采工作面煤壁顶部角点的连线距离；

根据所述垂直距离、水平距离以及连线距离计算出当前特大采高综采面的实际采高。

相比于现有技术的缺点和不足，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明避免了传统测量方法中因顶板超前下沉引起的绝对误差和人工测量带来的相对误差，测出的采高方法简单、精度高，对评价工作面采出率、保障工作面安全生产具有一定的指导意义。

(2)本发明采用红外激光测量，工作、计算方法简单，与目前现场应用较普遍的悬挂特制标尺方法相比无需校准，测量便捷省时，且能保证实际采高测量值的准确性。

附图说明

图1是大采高综采面沿推进方向的剖面图；其中，①－基本顶；②－直接顶；③－煤壁；④－作业空间内任一测量位置；⑤－液压支架活柱；⑥－液压支架；⑦－采空区冒落矸石；⑧－浮煤；⑨－底板；

图2是本发明特大采高综采面采高精确测量方法的步骤流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

一种特大采高综采面采高精确测量方法，如图2所示，包括以下步骤：

S1、沿综采工作面推进方向，在液压支架作业空间内对需要测量采高的观测点设置激光测量仪器；

在步骤S1中，剖面结构如图1所示。

S2、使用激光测量仪器测量观测点与综采工作面底板的垂直距离，观测点与综采工作面煤壁的水平距离，以及观测点与综采工作面煤壁顶部角点的连线距离；

在步骤S2中，更具体的，如图1所示，在综采面任意需要测量采高的观测位置，使用便携红外激光测量观测点距底板的距离h，代替观测点对应煤壁下部分高度(由于大量浮煤无法直接测量)，测量观测点与煤壁的水平距离a，测量观测点与煤壁顶部角点的距离b。