一种基于地下水流向测定的煤矿井下防治水设备及方法与流程

本发明涉及一种防治水设备及方法，特别是涉及一种基于地下水流向测定的煤矿井下防治水设备及方法，属于防治水技术领域。

背景技术：

煤矿水害使瓦斯、煤尘、顶板和火灾并列的五大灾害之一，其严重程度仅次于瓦斯列第二，随着开采深度和开采条件不断变化，特别是兼并重组后，由于地质资料不清、煤矿受采空区、古空区、奥灰水越来越严重，给矿井水害防治工作带来了极大的困难。

传统的地下水测定是钻孔测量，由于钻孔空间狭小，地下水流速缓慢，流态不稳定，传统的流速仪难以运用于地下水流向测定，因此，目前尚没有一种直观准确、实用有效测定钻孔中地下水流向的装置。

技术实现要素：

本发明的主要目的是为了解决现有技术的不足，而提供一种基于地下水流向测定的煤矿井下防治水设备及方法。

本发明的目的可以通过采用如下技术方案达到：

一种基于地下水流向测定的煤矿井下防治水设备，包括治水本体、安装在所述治水本体内部的钻筒、设置在所述钻筒顶部的升降台以及活动连接在所述钻筒底部的定位体，所述定位体的底部设有钻头，所述升降台的底部固定连接有探测器本体，所述定位体包括定位管以及套设在所述定位管外部的第一定位圈，所述第一定位圈的底部设有多个钻片，所述第一定位圈的两侧均固定连接有l型第一伸缩杆，所述第一伸缩杆的另一端连接有第一电机，所述探测器本体包括信息处理模块以及安装在所述信息处理模块顶部的控制台，所述信息处理模块的底部通过拉伸杆连接有电机箱，所述电机箱上固定安装有多个导线杆，所述导线杆的另一端连接有流速检测仪，所述电机箱的内部连接有第四电机，所述第四电机的两个输出端均通过第二伸缩杆连接有套设在所述导线杆上的第二定位圈。

优选的，所述升降台包括第二电机、固定连接在所述第二电机输出端的螺纹杆、由上至下依次套设在所述螺纹杆上的第二定位板、定位台和定位架以及安装在所述螺纹杆底部的伸缩轴，所述定位台上滑动连接有以所述螺纹杆为对称中心的呈对称分布的滑块，所述滑块的一端连接有第三电机，所述滑块的顶部活动安装有第二连接杆，所述第二连接杆的顶部安装有第一定位板，所述第二连接杆通过第三连接杆与所述第二定位板固定连接。

优选的，所述伸缩轴的底部与所述控制台固定连接，所述定位台与所述钻筒固定连接，且所述伸缩轴位于所述钻筒的内部。

优选的，所述钻筒的内壁开设有用以所述第一伸缩杆伸缩滑动的滑槽。

优选的，所述定位管的底部通过支撑架焊接在所述钻筒的内壁，所述定位管的内部设有毛刷。

优选的，所述钻片通过第一连接杆与所述定位管固定连接，所述钻片为三角状钻片，且多个所述钻片组成圆锥状所述钻头。

优选的，所述第二定位圈为伸缩式定位圈，多个所述导线杆收拢后构成圆锥状且外径等于所述信息处理模块的外径。

优选的，所述信息处理模块的外径小于所述定位管的外径，所述钻筒的外壁套设有与所述钻片相互配合的伸缩套，所述控制台和所述信息处理模块的外壁均涂覆有防水耐腐蚀油漆，所述升降台的外部套设有防护罩。

一种基于地下水流向测定的煤矿井下防治水方法，包括如下步骤：

步骤1：在特定的煤矿井中，将治水本体放置在地上并使其钻入地下；

步骤2：打开钻头并使探测器本体伸出钻筒的外部，且展开导线杆使其对地下水流进行多角度的检测，每个导线杆上的流速检测仪对水流流向进行测定，并将测定结果反馈到信息处理模块内；

步骤3：信息处理模块将多个检测数据进行分析核算，将检测到的众数作为水流流向测定的结果。

本发明的有益技术效果：按照本发明的基于地下水流向测定的煤矿井下防治水设备及方法，将探测器本体放置在钻筒的内部，随着钻头钻孔一同进入地下，改变传统的地下水流向测定是在钻孔后再放置探测器本体进入地下进行检测时钻孔易塌陷的弊端，同时也节约施工时间和减少检测设备损坏；将控制台和信息处理模块集成在一起，减少导线的使用，避免后期线路老化导致检测结果不准确的弊端；设有多个流速检测仪能够从多个方面对水流流向进行测定，并将测定结果进行核算求其众数，保证检测结构的直观准确。

附图说明

图1为按照本发明的基于地下水流向测定的煤矿井下防治水设备及方法的一优选实施例的整体结构立体示意图；

图2为按照本发明的基于地下水流向测定的煤矿井下防治水设备及方法的一优选实施例的整体结构展开示意图；

图3为按照本发明的基于地下水流向测定的煤矿井下防治水设备及方法的一优选实施例的升降台结构示意图；

图4为按照本发明的基于地下水流向测定的煤矿井下防治水设备及方法的一优选实施例的探测器本体结构展开示意图；

图5为按照本发明的基于地下水流向测定的煤矿井下防治水设备及方法的一优选实施例的探测器本体结构示意图；

图6为按照本发明的基于地下水流向测定的煤矿井下防治水设备及方法的一优选实施例的定位管结构示意图。

图中：1-治水本体，2-滑槽，3-第一伸缩杆，4-第一电机，5-升降台，6-探测器本体，7-钻头，8-定位体，9-第一定位圈，10-定位管，11-毛刷，12-钻片，13-第一连接杆，14-第二电机，15-第一定位板，16-第二连接杆，17-第三电机，18-第二定位板，19-螺纹杆，20-定位架，21-伸缩轴，22-控制台，23-信息处理模块，24-拉伸杆，25-流速检测仪，26-导线杆，27-第二定位圈，28-电机箱，29-第四电机，30-第二伸缩杆，31-伸缩套，32-钻筒，33-定位台，34-滑块，35-第三连接杆，36-防护罩。

具体实施方式

为使本领域技术人员更加清楚和明确本发明的技术方案，下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

如图1-图6所示，本实施例提供的基于地下水流向测定的煤矿井下防治水设备，包括治水本体1、安装在治水本体1内部的钻筒32、设置在钻筒32顶部的升降台5以及活动连接在钻筒32底部的定位体8，定位体8的底部设有钻头7，升降台5的底部固定连接有探测器本体6，定位体8包括定位管10以及套设在定位管10外部的第一定位圈9，第一定位圈9的底部设有多个钻片12，第一定位圈9的两侧均固定连接有l型第一伸缩杆3，第一伸缩杆3的另一端连接有第一电机4，探测器本体6包括信息处理模块23以及安装在信息处理模块23顶部的控制台22，信息处理模块23的底部通过拉伸杆24连接有电机箱28，电机箱28上固定安装有多个导线杆26，导线杆26的另一端连接有流速检测仪25，电机箱28的内部连接有第四电机29，第四电机29的两个输出端均通过第二伸缩杆30连接有套设在导线杆26上的第二定位圈27。将探测器本体6放置在钻筒32的内部，随着钻头7钻孔一同进入地下，改变传统的地下水流向测定是在钻孔后再放置探测器本体6进入地下进行检测时钻孔易塌陷的弊端，同时也节约施工时间和减少检测设备损坏；将控制台22和信息处理模块23集成在一起，减少导线的使用，避免后期线路老化导致检测结果不准确的弊端；设有多个流速检测仪25能够从多个方面对水流流向进行测定，并将测定结果进行核算求其众数，保证检测结构的直观准确。

在本实施例中，如图1和图3所示，升降台5包括第二电机14、固定连接在第二电机14输出端的螺纹杆19、由上至下依次套设在螺纹杆19上的第二定位板18、定位台33和定位架20以及安装在螺纹杆19底部的伸缩轴21，定位台33上滑动连接有以螺纹杆19为对称中心的呈对称分布的滑块34，滑块34的一端连接有第三电机17，滑块34的顶部活动安装有第二连接杆16，第二连接杆16的顶部安装有第一定位板15，第二连接杆16通过第三连接杆35与第二定位板18固定连接。伸缩轴21的底部与控制台22固定连接，定位台33与钻筒32固定连接，且伸缩轴21位于钻筒32的内部。钻筒32的内壁开设有用以第一伸缩杆3伸缩滑动的滑槽2。定位管10的底部通过支撑架焊接在钻筒32的内壁，定位管10的内部设有毛刷11。设有升降台5能够通过升降台5带动螺纹杆19下落使探测器本体6匀速下落，设有滑块34便于第三电机17带动滑块34滑动向外滑动，使第一定位板15夹住第二电机14实现定位，控制探测器本体6下落的高度，设有定位架20防止螺纹杆19下落的高度较大时，进行位置定位，防止发生偏移。

在本实施例中，如图1和图2所示，钻片12通过第一连接杆13与定位管10固定连接，钻片12为三角状钻片，且多个钻片12组成圆锥状钻头7。第二定位圈27为伸缩式定位圈，多个导线杆26收拢后构成圆锥状且外径等于信息处理模块23的外径。信息处理模块23的外径小于定位管10的外径，钻筒32的外壁套设有与钻片12相互配合的伸缩套31，控制台22和信息处理模块23的外壁均涂覆有防水耐腐蚀油漆，升降台5的外部套设有防护罩36。将钻头7设置为多个钻片12构成的钻头既能够对地面进行钻孔也能够在展开时对探测器本体6进行一个保护作用，减少探测器本体6损坏。设有定位管10能够对定位圈9进行位置限定。设有毛刷11便于将在水流中检测的导线杆26进行刷洗，保持导线杆26的清洁度。

一种基于地下水流向测定的煤矿井下防治水方法，包括如下步骤：

步骤1：在进行既定的煤矿井中，将治水本体1放置在地上并使其钻入地下；

步骤2：打开钻头7并使探测器本体6伸出钻筒32的外部，且展开导线杆26使其对地下水流进行多角度的检测，每个导线杆26上的流速检测仪25对水流流向进行测定，并将测定结果反馈到信息处理模块23内；

步骤3：信息处理模块23将多个检测数据进行分析核算，将检测到的众数作为水流流向测定的结果。

在本实施例中，如图1-图6所示，本实施例提供的一种基于地下水流向测定的煤矿井下防治水方法，包括如下步骤：

步骤1：在特定的煤矿井中，将治水本体1放置在地上并使其钻入地下；

步骤2：打开钻头7并使探测器本体6伸出钻筒32的外部，且展开导线杆26使其对地下水流进行多角度的检测，每个导线杆26上的流速检测仪25对水流流向进行测定，并将测定结果反馈到信息处理模块23内；

步骤3：信息处理模块23将多个检测数据进行分析核算，将检测到的众数作为水流流向测定的结果。

综上所述，在本实施例中，按照本实施例的基于地下水流向测定的煤矿井下防治水设备及方法，本实施例提供的基于地下水流向测定的煤矿井下防治水设备及方法，设有升降台5能够通过升降台5带动螺纹杆19下落使探测器本体6匀速下落，设有滑块34便于第三电机17带动滑块34滑动向外滑动，使第一定位板15夹住第二电机14实现定位，控制探测器本体6下落的高度，设有定位架20防止螺纹杆19下落的高度较大时，进行位置定位，防止发生偏移。将钻头7设置为多个钻片12构成的钻头既能够对地面进行钻孔也能够在展开时对探测器本体6进行一个保护作用，减少探测器本体6损坏。设有定位管10能够对定位圈9进行位置限定。设有毛刷11便于将在水流中检测的导线杆26进行刷洗，保持导线杆26的清洁度。

以上所述，仅为本发明进一步的实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明所公开的范围内，根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都属于本发明的保护范围。