[发明专利]沿空留巷采空区冒落矸石堆积特性测定装置及其测定方法

说明书

本发明公开涉及矿业测定技术领域，具体为沿空留巷采空区冒落矸石堆积特性测定装置及其测定方法，包括挡墙，所述挡墙一侧贯穿开设有窗口，通过安装盒的快速连接方式，实现在煤矿井下复杂环境中的快速组装，具有操作简单方便、便于运输、适用范围广的优点，通过连通管所连接的密封气囊和夹持气囊，对设备和观察板进行有效密封和固定限位，在一侧排气阀连接的若干清理喷头作用下保持稳定连接的同时对采空区的粉尘和水雾空气进行吹风，避免观察板一侧可视度变差，通过L形支撑板的快速安装连接，面对煤矿井下复杂地形，仍旧可以进行快速的组装测定相机，达到安装效率高，测定结果准的目的。

技术领域

本发明涉及矿业测定技术领域，具体为沿空留巷采空区冒落矸石堆积特性测定装置及其测定方法。

背景技术

全部垮落法开采过程中，随着采煤工作面不断地向前推进，顶板岩层会不断冒落填充采空区，不仅可以及时减少工作面的控顶面积，减轻工作面顶板压力，还能对上覆岩层起到一定的支承作用，抑制覆岩运动和地表沉陷，采空区内的冒落矸石处于一种长期承压变形的状态，时间效应极为显著，随着时间的推移，冒落矸石会因承载能力降低而减弱对覆岩的支承作用，极易加剧采空区围岩结构失稳，引发矿井突水和地表塌陷等动力灾害。因此，很有必要对冒落矸石承载变形特性进行研究，《煤矿安全规程》中规定“必须随采煤工作面的推进逐个封闭通至采空区的连通巷道”，因此，冒落矸石承载变形特性难以借助现场观测直接进行，室内试验成为解决这一问题的有效手段。

冒落矸石承载变形特性主要受矸石岩性、受力特征和堆积特性等3个因素影响，矸石堆积特性主要包括：矸石块体间的接触形式、矸石堆积体的块度级配以及空隙率等，矸石岩性在工作面开采之前就已经探明，矸石受力特性可以通过预埋在工作面底板的压力传感器进行实时监测获取，由于《煤矿安全规程》中明确规定“必须随采煤工作面的推进逐个封闭通至采空区的连通巷道”，因此，采空区内冒落矸石是隐蔽不可见的，采空区矸石堆积特性的测定，已经成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供沿空留巷采空区冒落矸石堆积特性测定装置及其测定方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：沿空留巷采空区冒落矸石堆积特性测定装置，包括挡墙，所述挡墙一侧贯穿开设有窗口，窗口内通过四个安装组件对称插接设有两个第一组装盒和两个第二组装盒，两个第一组装盒之间通过限位组件竖直插接设有若干观察板，两个第二组装盒一侧均设有夹持组件，夹持组件一侧分别与一侧观察板一侧相接触，两个第一组装盒和两个第二组装盒内均插接设有连通组件，连通组件一侧均对称设有若干清理组件，清理组件分别位于观察板一侧设置，一侧第一组装盒一侧通过连接组件设有支撑组件，支撑组件一侧通过加强组件水平设有横板。

优选的，所述安装组件包括安装盒，安装盒一侧倾斜对称设有两个安装螺杆，挡墙的窗口一侧开设有环形槽，两个安装螺杆分别贯穿插接置于环形槽内通过垫块和螺母固定连接。

优选的，所述第一组装盒和第二组装盒两侧均一体设有滑块，安装盒两侧均对称开设有第一滑槽，两个第一组装盒和两个第二组装盒一侧滑块分别插接置于四个安装盒的两个第一滑槽内。

优选的，所述限位组件包括限位块，两个第一组装盒一侧均开设有板槽，板槽内一侧开设有限位槽，限位块通过防脱块插接置于限位槽内，限位块下端通过轴杆活动连接设有限位板，限位板一侧插接置于限位槽内，限位板插接置于限位槽内一侧对称开设有若干卡槽，限位槽内两侧对称嵌接设有若干卡接弹片，若干卡接弹片一侧分别插接置于卡槽内，限位板和板槽内一侧均通过球杆插接设有若干滚珠，且若干滚珠一侧分别于观察板插接置于板槽内一侧相接触。

优选的，所述连通组件包括连通管，连通管水平插接置于第一组装盒和第二组装盒内一侧设置，第一组装盒和第二组装盒一侧均开设有第一放置槽，第一放置槽内均插接设有密封气囊，密封气囊一侧均通过若干第一进气管与连通管一侧相连接，四个密封气囊一侧分别于窗口内一侧相接触，安装盒内一侧开设有转接腔，且四个连通管两侧分别通过转接管与四个转接腔相连接。