一种可以监测压力变化的挡矸装置的制作方法

本实用新型涉及煤矿安全监测领域，尤其涉及一种可以监测压力变化的挡矸装置。

背景技术：

目前在沿空留巷技术中，由于受技术条件的限制，通常采用工程类比法利用工字钢或u型钢对所留巷道进行挡矸支护，以阻挡来自采空区矸石对所留巷道的破坏。

在本实用新型之前，申请号为2017210846167的实用新型公布了一种新型让压式采空区矸石隔离装置，该装置由工字钢支架、钢筋网、可调节式撑杆、调整螺栓、固定装置和卡缆组成，可以有效的防止矸石蹿出，同时对巷道顶板起到一定的支撑作用，但该装置无法定量监测巷道顶板对挡矸体的轴向压力，同时也无法监测采空区矸石对挡矸体的侧向压力。

因此，需要提供一种可以监测压力变化的挡矸装置，该装置在实现对采空区矸石阻挡的同时，还可以定量监测挡矸体所受的轴向压力及来自采空区矸石的侧向压力，帮助工作人员分析现有挡矸支护的效果，并为后续工作面的挡矸支护设计提供数据支撑。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种可以监测压力变化的挡矸装置，在沿空留巷过程中动态监测巷道顶板对挡矸体的轴向压力，以及采空区矸石对挡矸体的侧向压力，保证矿井的安全高效生产。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种可以监测压力变化的挡矸装置，其特征在于，包括挡矸体，所述挡矸体前部安装有侧向压力传感器，侧向压力传感器前部设置有侧向承压钢板；所述挡矸体的上部设置有轴向压力传感器，所述的轴向压力传感器上部安装有轴向承压钢板；所述的挡矸体的背部设置有控制模块，所述的控制模块由防爆电池供电。

进一步，为了让工作人员了解挡矸体在使用过程中所受的压力，所述的控制模块设置有显示屏幕。

进一步，为了对监测数据进行预警，所述显示屏幕的右侧设置有指示灯，当监测压力值超过设定阈值时，指示灯会进行闪烁。

进一步，为了实现该装置监测数据的无线传输，所述的控制模块设置有天线头。

进一步，为了增强该装置耐酸抗氧化的效果，所述侧向承压钢板及轴向承压钢板的表面涂有有机硅油涂层。

本实用新型的有益效果是：

（1）本实用新型构思新颖、设计合理，采用装配式结构，可以对挡矸体的轴向压力和侧向压力进行实时监测；

（2）控制模块背部设置有显示屏幕和指示灯，方便井下工作人员实时监测，对异常采空区矸石侧向来压进行预警；

（3）采用天线头将所监测的数据无线传输至至井上控制中心，有利于工作人员分析采空区矸石的侧向来压，极大减少矿井工人的劳动强度。

附图说明

图1为本装置的效果图。

图2为本装置的上下二等角轴测图。

图3为本装置控制模块的效果图。

图4为本装置在巷道中的安装示意图。

图例说明：1—挡矸体；2—侧向压力传感器；3—侧向承压钢板；4—轴向压力传感器；5—轴向承压钢板；6—控制模块；601—显示屏幕；602—指示灯；603—天线头；604—防爆电池。

具体实施方式

以下结合附图1~4对本实用新型做进一步具体说明：

一种可以监测压力变化的挡矸装置，其特征在于，包括挡矸体1，所述挡矸体1前部安装有侧向压力传感器2，侧向压力传感器2前部设置有侧向承压钢板3；所述挡矸体1的上部设置有轴向压力传感器4，所述的轴向压力传感器4上部安装有轴向承压钢板5；所述的挡矸体1的背部设置有控制模块6；所述的控制模块6背部设置有显示屏幕601，所述的显示屏幕601右侧设置有显示灯602，所述控制模块6的上部设置有天线头603，所述控制模块6左侧安装有防爆电池604。

本实用新型一种可以监测压力变化的挡矸装置的使用方法：

第一步，将该挡矸体1安装在所留巷道沿空侧，使侧向承压钢板3与挡矸网接触，轴向承压钢板5与所留巷道顶板接触；

第二步，当采空区矸石对向承压钢板3或者巷道顶板对轴向承压钢板5产生力的作用时，显示屏幕602实时显示当前压力值；

第三步，当采空区矸石对向承压钢板3或者巷道顶板对轴向承压钢板5的作用力超过设定阈值，指示灯602进行闪烁报警；

第四步，控制模块6上方设置的天线头603将采集好的数据传递至井上控制中心。

应当理解的是，上述针对具体实施方式的描述较为详细，并不能因此而认为是对本实用新型专利保护范围的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型权利要求所保护的范用情况下，还可以做出改变尺寸、替换、简单组合等多种变形，这些均落入本实用新型的保护范围之内，本实用新型的请求保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：

1.一种可以监测压力变化的挡矸装置，其特征在于，包括挡矸体（1），所述挡矸体（1）前部安装有侧向压力传感器（2），侧向压力传感器（2）前部设置有侧向承压钢板（3）；所述挡矸体（1）的上部设置有轴向压力传感器（4），所述的轴向压力传感器（4）上部安装有轴向承压钢板（5）；所述的挡矸体（1）的背部设置有控制模块（6）。

2.根据权利要求1所述的一种可以监测压力变化的挡矸装置，其特征在于，所述的控制模块（6）背部设置有显示屏幕（601），所述的显示屏幕（601）右侧设置有显示灯（602）；所述控制模块（6）的上部设置有天线头（603）；所述控制模块（6）左侧安装有防爆电池（604）。

3.根据权利要求1所述的一种可以监测压力变化的挡矸装置，其特征在于，所述侧向承压钢板（3）、轴向承压钢板（5）的表面涂有有机硅油涂层。

技术总结
本实用新型涉及煤矿安全监测领域，具体涉及一种可以监测压力变化的挡矸装置，其特征在于：在沿空留巷过程中，将该装置安装在所留巷道中进行挡矸，同时对挡矸体所受的轴向压力及侧向压力进行动态监测。该装置包括挡矸体、侧向压力传感器、侧向承压钢板、轴向压力传感器、轴向承压钢板和控制模块组成。根据所监测的压力数据通过控制模块进行初步分析，超过设定阈值时进行预警，同时通过设置的天线头将监测数据通过无线传输的方式上传至井上控制中心。一种可以监测压力变化的挡矸装置可以有效对采空区矸石进行阻挡，同时可以监测挡矸体自身的压力变化，保证巷道采掘工作的顺利进行。

技术研发人员：王凯;李志臣;王劲翔;刘伊帅;李昌进;周臣;单梁
受保护的技术使用者：山东科技大学
技术研发日：2019.12.26
技术公布日：2020.07.31