[实用新型]一种便携式监测巷道冒顶隐患的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及煤矿安全监测设备，特别是一种便携式监测巷道冒顶隐患的装置。

背景技术

巷道冒顶是我国煤矿安全生产的主要安全隐患之一，一旦发生，会导致巨大的人员伤亡和经济损失。导致煤矿冒顶灾害的一个重要因素就是巷道顶板存在离层现象，也就是顶板岩层中下面的岩层与上面的岩层失去了联系，最后发展为完全脱落，冒顶。在掘进过程中由于无法直接获得顶板岩层离层信息，从而不能提前采取支护措施，造成冒顶事故。

在巷道掘进过程中，为了防止冒顶事故的发生，目前煤矿上主要采用顶板离层仪来监测，在现场测试中，顶板离层仪是将顶板孔内多个固定装置随岩层变化的值通过测量钢丝绳反映到设在顶板表面的测读数装置上，通过顶板不同层位的位移差，判断出巷道顶板的稳定性和巷道的支护效果。在整个过程中，由于钻孔的设置存在差异性，矿工的手工作业有人为因素的影响，从而不能准确判断煤巷顶板的支护效果。

在巷道工作面前方施工开挖前，还要通过一些措施排查冒顶隐患，矿工采用一个长杆对顶板和两侧的岩体进行敲击，从而排除冒顶隐患，习惯称为敲帮问顶，这也是由于对顶板隐患监测不准确的一种补救措施，而且也存在风险。

基于以上问题，需要研发一种新的敲帮问顶装置，使测试能够随时随地进行，尽可能普及到所有位置，提供可靠的顶板离层数据，对巷道施工质量的检查和管理确保施工安全，但至今未见有公开报导。

实用新型内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的就是提供一种便携式监测巷道冒顶隐患的装置，可有效解决监测巷道冒顶隐患，确保生产安全的问题。

本实用新型解决的技术方案是，包括手柄、显示器和超声波发生器，手柄的空心腔体内装有电源、超声波发生器和控制器，手柄外壁上装有显示器，手柄的前端与拉杆的后端相连，拉杆的前端装有用于收发的天线，手柄外壁上部装有报警指示灯（也可采用蜂鸣器报警），电源分别与显示器、超声波发生器的电源端相连，控制器分别经导线和防爆接头与显示器、超声波发生器及天线相连，报警指示灯与控制器相连，电源经导线和装在壳体上的电源开关与控制器的电源端相连。

本实用新型结构简单，新颖独特，携带使用方便，效果好，可有效用于监测巷道冒顶隐患，保证煤矿生产安全，有良好的经济和社会效益。

附图说明

图1为本实用新型的结构主视图（局部剖开）。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明。

由图1所示，本实用新型包括手柄、显示器和超声波发生器，手柄1的空心腔体内装有电源9、超声波发生器8和控制器7，手柄外壁上装有显示器4，手柄的前端与拉杆5的后端相连，拉杆的前端装有用于收发的天线6，手柄外壁上部装有报警指示灯3（也可采用蜂鸣器报警），电源9分别与显示器4、超声波发生器8的电源端相连，控制器7分别经导线和防爆接头与显示器4、超声波发生器8及天线6相连，报警指示灯3与控制器7相连，电源9经导线和装在壳体上的电源开关2与控制器7的电源端相连。

为了保证使用效果和使用方便，所述的拉杆5是由铝合金制成的后部直径大、依次向前直径渐小的多节杆体首尾套接在一起构成的伸缩结构；

所述的控制器为单片机8051；

所述的天线6为任意角度旋转的抛物面状天线；

所述的显示器为液晶显示器；

所述的电源为12V直流电源（即12V电池）；

所述的报警指示灯为红、绿两色LED灯；

所述的手柄外壁上有防滑纹1-1；

所述的防爆接头必要时还可采用RS232接口。

本实用新型的工作情况是，使用时，首先手持本实用新型，在控制器的控制下，由超声波发生器向巷道顶板发出超声波，再由天线接收超声波反射波，并在显示器上显示出超声波特征及参数，根据显示器上显示的超声波特征及参数确定然后参数阈值，然后在巷道掘进过程中，在控制器的控制下，对施工的巷道顶板进行监测，由超声波发生器发射超声波，遇到离层区会发生反射，超声波接收器接收发射波特征及参数，根据超声波特征及参数确定离层位置与顶板的距离（必要时可采用计算机进行计算），并由报警指示灯红色报警，及时采取相应的措施来处理隐患，保证煤矿生产安全。

本实用新型在测试过程中，不需要进行打孔安装仪器，也不需要花费时间等待测试结果；单人即可操作，能简化测试程序，减少测试时间，提高测试点位数，提高测试结果的可靠性，节约了大量人力物力和财力，有良好的经济和社会效益。