[发明专利]一种巷道超前段稳定性自动测量车及其使用方法

说明书

本发明公开了一种巷道超前段稳定性自动测量车，包括车体和可拆卸地固定在其上的改进单体支柱；所述车体包括车厢板(1)，所述改进单体支柱可拆卸地固定在所述车厢板(1)上，在所述车厢板(1)上还设置有位移计量系统、液压计量系统、巷道断面测量系统、操作机(2)和储物箱(3)；所述改进单体支柱分别与所述位移计量系统和所述液压计量系统相连。本发明所述巷道超前段稳定性自动测量车，循环注液，利用已有的乳化液为全程注液工作服务；巷道超前段稳定性自动测量车上有改进单体支柱，可以保证上千米的工作距离都不需要工人扛单体，极大的减小了工作量和工作强度；储物箱可以运送数十斤的压模和其他测量部件。

技术领域

本发明涉及一种矿业机械，尤其适用于复杂围岩条件下的工作面煤炭开采时的巷道稳定性自动测量车及其使用方法。

背景技术

采场支护系统由“底板－支架－顶板”所组成，在采动影响及支架(柱)超前支撑压力作用下底板发生位移、变形乃至破坏，巷道底板发生破坏的同时，顶板也发生破坏，甚至发生冒顶事故，底板的破坏会进一步影响采场与巷道的支护效果，支架(柱)可能发生钻底或倾斜，支架(柱)的有效支撑力显著降低，顶板下沉量增大，直接顶发生离层，甚至发生冒顶事故，并且可能导致地下水重新分布，引起突水事故的发生。因此采场支护系统对煤矿安全开采具有重要作用。

因此，为保证支护体的有效支撑能力，针对底板需要研究煤层底板的承载特性,得出底板的刚度及底板比压，针对支架需要确定液压支架能否满足现场要求，针对底板需要科学合理卧底，保证底板刚度和开采要求，如此才能保证采场超前支护系统承载安全。

底板比压测试是对煤层底板进行抗压入特性测试，通过数据分析，计算出底板比压参数。在超前支护段，如果支承超前液压支架的底板为软弱底板，支架接触比压值大于底板容许比压值时，支架底座可能会陷入底板，导致支架不能达到足够的支护阻力，目前国内进行底板比压测试的仪器主要有冲击式底板比压仪和静压式底板比压仪，冲击式底板比压仪适合测量较硬岩层底板的底板比压，仪器精确度不高，并且只用于测量压模压入深度一定范围内的底板比压，测量范围较小，对于本文情况下不合适；静压式底板比压仪适合测量较软岩层底板的底板比压，仪器精确度较高，但是需要工人扛着外注式单体支柱，但是本发明是针对整条巷道底板比压的测试，主要难度有：整条巷道长达2000多米，液压泵站根本无法在这么长的距离为单体支柱提供液压；第二，如果采用手动液压泵，需要补充大量的液压乳化液；第三如此长的距离，还需要携带不同厚度的压模，总共加一起四五十斤，工人工作强度非常大；第四，长距离测量，需要根据当时测量的压模压入量随时更换压模，测量的工作量太大，记录工作繁杂；第五，传统的测量工作并未考虑顶板压坏的可能性，因为在特厚煤层中，巷道顶板为煤，则很多测试是需要考虑顶板压入对比压测试带来的影响。

巷道稳定性主要包括顶板和底板，传统的测试都是顾及到某一方面，如只简单测量部分锚杆锚固力，或者测试少量底板比压值，以此来代替整条巷道的稳定性，在复杂围岩情况下，这种方式是很不严谨的，特别是顶板和底板的测量点往往并不统一，对于巷道断面整体稳定性的测量与评价是很不科学的，实质上在复杂围岩情况下，巷道断面变化值是一个非常重要的参数，但是如何快速，大量，准确的测量测点的断面以及轮廓是很难的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题针对软弱底板条件下，由于工作面采动影响及超前支承压力的影响，沿空顺槽顶板发生下沉、底板发生底鼓的可能性增大，特别是软弱底板刚度低，支架容易发生钻底甚至倾斜，采场支护系统不稳定的问题而研发的一种巷道超前段稳定性自动测量车及其使用方法。

一种巷道超前段稳定性自动测量车，包括车体和可拆卸地固定在其上的改进单体支柱；

所述车体包括车厢板，所述改进单体支柱可拆卸地固定在所述车厢板上，在所述车厢板上还设置有操作机和储物箱，以及与所述操作机相连的位移计量系统、液压计量系统和巷道断面测量系统；所述改进单体支柱分别与所述位移计量系统、所述液压计量系统和所述巷道断面测量系统相连；