[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

摘要

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。

主权项

1.一种现场实测整条巷道不同地点底板比压的方法，其特征在于：包括如下步骤：/n步骤一、布置测点：地形平整的巷道区域每隔10m布置一个测点，地形坡度大于8°或者在20m长的距离内，任何位置高低处相差500mm的区域每隔5m布置一个测点；/n步骤二、测量：采用巷道超前段稳定性自动测量车，将其推送到第一个测点，先清扫底板，将改进单体支柱扶正，保持竖直状态，底板一定要接触完全；/n所述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；/n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)上还设置有操作机(2)和储物箱(3)，以及与所述操作机(2)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；/n所述改进单体支柱由内柱(4)和套设在所述内柱(4)外的外柱(5)构成，所述外柱(5)为一端封闭的中空结构，中空部分为油腔(6)，所述内柱(4)为两端封闭的结构，一端设置有顶板挡板(7)，另一端设置有密封板(8)，所述密封板与所述外柱(5)的非封闭端密封连接，能够沿所述外柱(5)的内壁自由滑动；/n所述巷道断面测量系统包括第一水平测距仪(22)、第二水平测距仪(23)和第三水平测距仪(24)，所述第一水平测距仪(22)固定在所述内柱(4)的侧壁的上部，所述第二水平测距仪(23)和所述第三水平测距仪(24)分别固定在所述外柱(5)的侧壁的上部和下部；所述改进单体支柱竖立时，所述第一水平测距仪(22)距离所述顶板挡板(7)之间的垂直距离为200mm，所述第二水平测距仪(23)距离所述外柱(5)的顶端之间的垂直距离为100mm，所述第三水平测距仪(24)距离所述外柱(5)的底端之间的垂直距离为200mm；/n所述第一水平测距仪(22)与所述内柱(4)的侧壁之间以及所述第二水平测距仪(23)和所述第三水平测距仪(24)与所述外柱(5)的侧壁之间的水平距离为150mm；/n所述位移计量系统包括固定点(9)、位移数据线(11)和测量表(10)，所述固定点(9)固定在所述内柱(4)上，所述测量表(10)固定在所述外柱(5)上，所述位移数据线(11)连接所述固定点(9)和所述测量表(10)，所述位移数据线(11)与所述改进单体支柱的轴线方向一致；/n在所述外柱(5)上设置有注液口(12)和放液口(13)，所述液压计量系统包括手动液压箱(14)，在所述手动液压箱(14)上设置有加压杆(15)，所述手动液压箱(14)通过高压注液管(16)与所述注液口(12)连接，通过乳化液回收管(17)与所述放液口(13)连接，在所述注液口(12)处设置有压力传感器，所述操作机(2)分别与所述测量表(10)和所述压力传感器相连；/n使用时，打开高压注液管(16)上的阀门，将改进单体支柱加压使顶板挡板(7)顶到顶板不再变形为宜，按动操作机(2)对测量地点进行数字编号，再按清除键，使位移和压力都设定为零，再设置压模类别，每一种都对应着位移变化阈值；当位移量超过对应阈值，即说明变化量过大，即压模不合适，操作机(2)会显示红色指示灯提醒，这时需更换直径大一号的压模，直至没有红色指示灯亮起时，说明压模可用；按开始键，同时打开高压注液管(16)上的阀门，在操作机(2)屏幕上可以看到压力和位移曲线图，当压力值达到极值并下降到极值的1/3～1/2时，测量工作完成，停止注液，但当压力值未出现极值或者出现极值但压力值还未下降到极值的1/3～1/2时，位移量就已经超过对应阈值，即说明变化量过大，即压模直径仍然偏小，操作机会显示红色指示灯提醒，这时需更换直径大一号的压模，直至没有红色指示灯亮起时，说明压模可用，数据有用；/n旋转放液口(13)的旋转按钮，放出乳化液，内柱(4)在重力作用下下沉，当改进单体支柱顶端距离巷道顶板50mm-150mm时，反向旋转放液口(13)的旋转按钮，关闭放液口(13)，同时放倒改进单体支柱到车体上，并运输到下一测点；/n测量过程中，注液口(12)内的压力传感器通过油压数据线将压力值以电子信号的形式输入到操作机(2)；测量表(10)中有单片机，位移变化数据以电子信号的形式传输到操作机(2)里，当手动液压箱(14)的压力不够时，采用手动补压，加压要均匀；/n步骤三、巷道断面轮廓测量：当所述改进单体支柱处于竖直工作状态时，第一水平测距仪(22)、第二水平测距仪(23)和第三水平测距仪(24)在自身重力之下，会快速调整成竖直状态，释放出水平超声波，超声波遇到巷道帮部会反射回来，从而测量距离，同时所述第一水平测距仪(22)、所述第二水平测距仪(23)和所述第三水平测距仪(24)水平旋转，通过不断检测超声波发射后遇到巷道帮部所反射的回波，从而测出发射超声波和接收到回波的时间差T，然后求出距离L；同时所述第一水平测距仪(22)与所述内柱(4)的侧壁之间以及所述第二水平测距仪(23)和所述第三水平测距仪(24)与所述外柱(5)的侧壁之间的水平距离为150mm，当测量的距离小于300mm时，数据无效，不记录，这样就能够避免超声波测量到改进单体支柱与所述第一水平测距仪(22)、所述第二水平测距仪(23)和所述第三水平测距仪(24)之间的距离，最终一个测点测量的所有距离值中最小的即为巷道的垂直距离，再加上位移计量系统测量巷道的顶板和底板高度，这样巷道测量断面中，上中下三个水平剖面的巷帮距离和顶底板距离都能够记录；/n步骤四、所述操作机(2)根据数据，对于顶板和底板任何一方参数值低于安全阈值以下的都会标红并警报，数据能够储存，能够在井上商讨解决和加固方案。/n