本發(fā)明涉及采空區(qū)治理，特別涉及一種采空區(qū)塌陷識別報警裝置。

背景技術(shù)：

1、采空區(qū)在煤礦等地下開采過程中，采空區(qū)的識別和監(jiān)測對于預(yù)防安全事故至關(guān)重要。采空區(qū)可能由于地質(zhì)結(jié)構(gòu)變化、瓦斯積聚等原因引發(fā)坍塌、火災(zāi)等安全事故，因此需要進(jìn)行監(jiān)測。

2、公開號為cn118091053a的一種中國專利，公開了煤礦用采空區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)通過電線連接檢測控制主機(jī)，檢測控制主機(jī)通過檢測連接管穿過工作面回風(fēng)巷的密封墻后，多段拼接的檢測連接管一直延伸至采空區(qū)內(nèi)，每隔一百五十至二百米串聯(lián)一個檢測節(jié)點(diǎn)，檢測節(jié)點(diǎn)表面開通孔安裝進(jìn)氣管接口，進(jìn)氣管接口連接向上延伸的上偶角探管，上偶角探管通過釘子或者掛繩保持豎立狀態(tài)。

3、公開號為cn111637864a的一種中國專利，公開了一種采空區(qū)域監(jiān)測裝置，包括若干個測量套筒，位于最外側(cè)的測量套筒底部封閉，最外層測量套筒設(shè)有密封套筒，測量套筒和密封套筒上對應(yīng)設(shè)有環(huán)形滑槽，環(huán)形滑槽內(nèi)設(shè)有密封活塞，密封活塞、測量套筒、密封套筒圍合而成測量腔，測量腔內(nèi)充有測量氣體，最內(nèi)層的測量套筒頂部封閉，最內(nèi)層測量套筒內(nèi)設(shè)有伸縮隔板組件，伸縮隔板組件將測量套筒內(nèi)部分隔成連通腔，每個連通腔與一個測量腔通過連通管連通，連通腔頂部通過軟管連接有監(jiān)測氣囊。

4、上述專利在使用時，不能實(shí)現(xiàn)分布式全域監(jiān)測，監(jiān)測結(jié)果帶有隨意性，并且在發(fā)生坍塌事故的時候會損壞設(shè)備無法繼續(xù)監(jiān)測；本發(fā)明針對上述缺陷進(jìn)行設(shè)計，本發(fā)明采用das（distributed?acoustic?sensing）技術(shù)，即分布式光纖聲波傳感技術(shù)，是一種利用光纖作為傳感介質(zhì)，通過檢測光纖中傳輸光信號的相位變化來探測音頻范圍內(nèi)的聲音或振動等信號的技術(shù)；當(dāng)聲音或振動作用于光纖時，會引起光纖中傳輸光信號的相位變化，通過檢測這種變化并解調(diào)，即可實(shí)現(xiàn)對外界物理量的定量測量；本發(fā)明在使用時，從豎井內(nèi)將光纜帶入采空區(qū)域內(nèi)，按照水平交錯的方式將多組光纜整齊排列，將光纜固定在采空區(qū)內(nèi)部的頂部上，隨后在交錯位置處鉆孔安裝各種傳感器，將傳感器與光纜線路連接，形成交錯的感應(yīng)網(wǎng)絡(luò)體系，并且每一組光纜相互獨(dú)立，即使發(fā)生坍塌，也能通過未被損毀的獨(dú)立光纜繼續(xù)監(jiān)測；本裝置還能夠在發(fā)生坍塌的時候，將坍塌處的若干傳感器進(jìn)行應(yīng)急保護(hù)，通過傳感器產(chǎn)生的信號警報，觸發(fā)自動保護(hù)機(jī)構(gòu)，使三角板收緊，將傳感器保護(hù)起來，防止坍塌將傳感器砸壞，方便回收再利用，降低成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對上述技術(shù)問題，本發(fā)明公開了一種采空區(qū)塌陷識別報警裝置，能夠有效的解決背景技術(shù)中提出的問題。

2、一種采空區(qū)塌陷識別報警裝置，包括自動保護(hù)機(jī)構(gòu)、自動切斷機(jī)構(gòu)；所述的自動保護(hù)機(jī)構(gòu)包括：底板、旋鈕、棘輪、卡扣、壓縮彈簧ⅰ、鋼絲繩ⅰ、延伸板、套筒、圓柱塊、連桿ⅰ、垂直支架、杠桿、鋼絲繩ⅱ；旋鈕轉(zhuǎn)動安裝在底板下邊的轉(zhuǎn)環(huán)上，棘輪固定安裝在底板的下面，且棘輪的位置在旋鈕內(nèi)，卡扣轉(zhuǎn)動安裝在旋鈕上的短軸上，卡扣的內(nèi)側(cè)端卡在棘輪的斜齒上，壓縮彈簧ⅰ也安裝在旋鈕上，壓縮彈簧ⅰ的兩端分別與卡扣以及旋鈕上的凸起接觸；鋼絲繩ⅰ的一端與旋鈕上的凸起固定連接，鋼絲繩ⅰ還穿過延伸板上的圓孔，圓孔設(shè)有圓弧倒角，延伸板固定安裝在底板上；套筒固定安裝在底板下面的中心位置處，在棘輪的內(nèi)圈，圓柱塊滑動安裝在套筒內(nèi)，套筒內(nèi)還設(shè)有彈簧，彈簧與圓柱塊相接觸，連桿ⅰ的一端轉(zhuǎn)動安裝在圓柱塊的側(cè)面的鉸座上，連桿ⅰ的另一端與杠桿的上端滑動接觸，杠桿轉(zhuǎn)動安裝在垂直支架的軸上，垂直支架固定安裝在底板的下面，杠桿的下端與鋼絲繩ⅱ的一端固定連接。

3、優(yōu)選地，所述的自動保護(hù)機(jī)構(gòu)還包括：底板、三角板、拉伸彈簧、傳感器、固定支架以及脫落組件；三角板設(shè)有四個，均轉(zhuǎn)動安裝在底板四邊的轉(zhuǎn)軸上，拉伸彈簧的兩端分別與底板以及三角板上的掛鉤連接，傳感器安裝在底板的中間位置處，通過底板上的固定支架將其固定。

4、優(yōu)選地，所述的脫落組件包括：圓環(huán)、墊片、螺栓、套管、連接頭；圓環(huán)與鋼絲繩ⅰ的另一端固定連接，圓環(huán)滑動安裝在螺栓上，螺栓固定在套管內(nèi)，套管釘在采空區(qū)頂部的墻體中；連接頭與三角板焊接在一起，連接頭與螺栓滑動連接；墊片卡在螺栓上的槽內(nèi)，墊片與鋼絲繩ⅱ的另一端固定連接。

5、優(yōu)選地，所述的自動切斷機(jī)構(gòu)包括：光纜、橫板、橫刀、壓縮彈簧ⅱ、擠壓桿、插銷、電動推桿以及聯(lián)動敲擊組件；光纜鑲嵌在采空區(qū)上部，橫板固定安裝在采空區(qū)內(nèi)的墻體上，橫刀兩端的圓孔與橫板兩端凸出板子上的短桿滑動連接，短桿上安裝有壓縮彈簧ⅱ，壓縮彈簧ⅱ的兩端分別與橫板上凸出板以及橫刀兩端的圓孔處相接觸；擠壓桿滑動安裝在橫板側(cè)面的滑槽內(nèi)，同時擠壓桿與插銷上的開槽滑動連接，插銷與橫板以及橫刀上的方孔滑動連接，電動推桿的活塞桿與擠壓桿的一端固定連接，電動推桿則固定安裝在橫板的側(cè)面。

6、優(yōu)選地，所述的聯(lián)動敲擊組件包括：敲擊桿、連桿ⅱ；敲擊桿的一端轉(zhuǎn)動安裝在橫板下面的鉸座上，敲擊桿的另一端處于圓柱塊的下方，連桿ⅱ的一端與橫刀上的鉸座轉(zhuǎn)動連接，連桿ⅱ的另一端與敲擊桿中間處的鉸座轉(zhuǎn)動連接。

7、優(yōu)選地，所述的光纜設(shè)有多條回路，縱橫交錯鑲嵌安裝在采空區(qū)的頂部。

8、優(yōu)選地，所述的墊片設(shè)有豁口，墊片具有彈性。

9、優(yōu)選地，所述的擠壓桿設(shè)有兩個凸起的斜面，擠壓桿采用銅合金材質(zhì)。

10、優(yōu)選地，所述的傳感器有光纖應(yīng)力傳感器、光纖位移傳感器以及光纖微震傳感器，這些傳感器均勻的分布安裝在不同的底板內(nèi)。

11、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是：

12、1.本發(fā)明在使用時，從豎井內(nèi)將光纜帶入采空區(qū)域內(nèi)，按照水平交錯的方式將多組光纜整齊排列，將光纜固定在采空區(qū)內(nèi)部的頂部上，隨后在交錯位置處鉆孔安裝各種傳感器，將傳感器與光纜線路連接，形成交錯的感應(yīng)網(wǎng)絡(luò)體系，并且每一組光纜相互獨(dú)立，即使發(fā)生坍塌，也能通過未被損毀的獨(dú)立光纜繼續(xù)監(jiān)測。

13、2.本裝置還能夠在發(fā)生坍塌的時候，將坍塌處的若干傳感器進(jìn)行應(yīng)急保護(hù)，通過傳感器產(chǎn)生的信號警報，觸發(fā)自動保護(hù)機(jī)構(gòu)，使三角板收緊，將傳感器保護(hù)起來，防止坍塌將傳感器砸壞，方便回收再利用，降低成本。

技術(shù)特征：

1.一種采空區(qū)塌陷識別報警裝置，其特征在于：包括自動保護(hù)機(jī)構(gòu)、自動切斷機(jī)構(gòu)；所述的自動保護(hù)機(jī)構(gòu)包括：底板（1）、旋鈕（6）、棘輪（7）、卡扣（8）、壓縮彈簧?。?）、鋼絲繩?。?0）、延伸板（11）、套筒（12）、圓柱塊（13）、連桿?。?4）、垂直支架（15）、杠桿（16）、鋼絲繩ⅱ（17）；旋鈕（6）轉(zhuǎn)動安裝在底板（1）下邊的轉(zhuǎn)環(huán)上，棘輪（7）固定安裝在底板（1）的下面，且棘輪（7）的位置在旋鈕（6）內(nèi)，卡扣（8）轉(zhuǎn)動安裝在旋鈕（6）上的短軸上，卡扣（8）的內(nèi)側(cè)端卡在棘輪（7）的斜齒上，壓縮彈簧?。?）也安裝在旋鈕（6）上，壓縮彈簧ⅰ（9）的兩端分別與卡扣（8）以及旋鈕（6）上的凸起接觸；鋼絲繩ⅰ（10）的一端與旋鈕（6）上的凸起固定連接，鋼絲繩ⅰ（10）還穿過延伸板（11）上的圓孔，圓孔設(shè)有圓弧倒角，延伸板（11）固定安裝在底板（1）上；套筒（12）固定安裝在底板（1）下面的中心位置處，在棘輪（7）的內(nèi)圈，圓柱塊（13）滑動安裝在套筒（12）內(nèi)，套筒（12）內(nèi)還設(shè)有彈簧，彈簧與圓柱塊（13）相接觸，連桿?。?4）的一端轉(zhuǎn)動安裝在圓柱塊（13）的側(cè)面的鉸座上，連桿?。?4）的另一端與杠桿（16）的上端滑動接觸，杠桿（16）轉(zhuǎn)動安裝在垂直支架（15）的軸上，垂直支架（15）固定安裝在底板（1）的下面，杠桿（16）的下端與鋼絲繩ⅱ（17）的一端固定連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采空區(qū)塌陷識別報警裝置，其特征在于，所述的自動保護(hù)機(jī)構(gòu)還包括：底板（1）、三角板（2）、拉伸彈簧（3）、傳感器（4）、固定支架（5）以及脫落組件；三角板（2）設(shè)有四個，均轉(zhuǎn)動安裝在底板（1）四邊的轉(zhuǎn)軸上，拉伸彈簧（3）的兩端分別與底板（1）以及三角板（2）上的掛鉤連接，傳感器（4）安裝在底板（1）的中間位置處，通過底板（1）上的固定支架（5）將其固定。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種采空區(qū)塌陷識別報警裝置，其特征在于，所述的脫落組件包括：圓環(huán)（18）、墊片（19）、螺栓（20）、套管（21）、連接頭（22）；圓環(huán)（18）與鋼絲繩ⅰ（10）的另一端固定連接，圓環(huán)（18）滑動安裝在螺栓（20）上，螺栓（20）固定在套管（21）內(nèi)，套管（21）釘在采空區(qū)頂部的墻體中；連接頭（22）與三角板（2）焊接在一起，連接頭（22）與螺栓（20）滑動連接；墊片（19）卡在螺栓（20）上的槽內(nèi)，墊片（19）與鋼絲繩ⅱ（17）的另一端固定連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采空區(qū)塌陷識別報警裝置，其特征在于，所述的自動切斷機(jī)構(gòu)包括：光纜（23）、橫板（25）、橫刀（26）、壓縮彈簧ⅱ（28）、擠壓桿（29）、插銷（30）、電動推桿（31）以及聯(lián)動敲擊組件；光纜（23）鑲嵌在采空區(qū)上部，橫板（25）固定安裝在采空區(qū)內(nèi)的墻體上，橫刀（26）兩端的圓孔與橫板（25）兩端凸出板子上的短桿滑動連接，短桿上安裝有壓縮彈簧ⅱ（28），壓縮彈簧ⅱ（28）的兩端分別與橫板（25）上凸出板以及橫刀（26）兩端的圓孔處相接觸；擠壓桿（29）滑動安裝在橫板（25）側(cè)面的滑槽內(nèi)，同時擠壓桿（29）與插銷（30）上的開槽滑動連接，插銷（30）與橫板（25）以及橫刀（26）上的方孔滑動連接，電動推桿（31）的活塞桿與擠壓桿（29）的一端固定連接，電動推桿（31）則固定安裝在橫板（25）的側(cè)面。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種采空區(qū)塌陷識別報警裝置，其特征在于，所述的聯(lián)動敲擊組件包括：敲擊桿（24）、連桿ⅱ（27）；敲擊桿（24）的一端轉(zhuǎn)動安裝在橫板（25）下面的鉸座上，敲擊桿（24）的另一端處于圓柱塊（13）的下方，連桿ⅱ（27）的一端與橫刀（26）上的鉸座轉(zhuǎn)動連接，連桿ⅱ（27）的另一端與敲擊桿（24）中間處的鉸座轉(zhuǎn)動連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種采空區(qū)塌陷識別報警裝置，其特征在于，所述的光纜（23）設(shè)有多條回路，縱橫交錯鑲嵌安裝在采空區(qū)的頂部。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種采空區(qū)塌陷識別報警裝置，其特征在于，所述的墊片（19）設(shè)有豁口，墊片（19）具有彈性。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種采空區(qū)塌陷識別報警裝置，其特征在于，所述的擠壓桿（29）設(shè)有兩個凸起的斜面，擠壓桿（29）采用銅合金材質(zhì)。

9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種采空區(qū)塌陷識別報警裝置，其特征在于，所述的傳感器（4）有光纖應(yīng)力傳感器、光纖位移傳感器以及光纖微震傳感器，這些傳感器均勻的分布安裝在不同的底板（1）內(nèi)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種采空區(qū)塌陷識別報警裝置，涉及采空區(qū)治理技術(shù)領(lǐng)域，包括自動保護(hù)機(jī)構(gòu)、自動切斷機(jī)構(gòu)；自動保護(hù)機(jī)構(gòu)包括：底板、旋鈕、棘輪、卡扣、壓縮彈簧Ⅰ、鋼絲繩Ⅰ、延伸板、套筒、圓柱塊、連桿Ⅰ、垂直支架、杠桿、鋼絲繩Ⅱ；旋鈕轉(zhuǎn)動安裝在底板下邊的轉(zhuǎn)環(huán)上，棘輪固定安裝在底板的下面，且棘輪的位置在旋鈕內(nèi)，本發(fā)明在使用時，從豎井內(nèi)將光纜帶入采空區(qū)域內(nèi)，按照水平交錯的方式將多組光纜整齊排列，將光纜固定在采空區(qū)內(nèi)部的頂部上，隨后在交錯位置處鉆孔安裝各種傳感器，將傳感器與光纜線路連接，形成交錯的感應(yīng)網(wǎng)絡(luò)體系，并且每一組光纜相互獨(dú)立，即使發(fā)生坍塌，也能通過未被損毀的獨(dú)立光纜繼續(xù)監(jiān)測。

技術(shù)研發(fā)人員：賈會會,李明超,趙智理,閔巧玲,付茂盛,薛建志,傅大慶,陳冬華,楊瑞,張海清
受保護(hù)的技術(shù)使用者：河北華勘資環(huán)勘測有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21