一种综放工作面垮落煤岩特征信号的获取方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种综放工作面垮落煤岩特征信号的获取方法，尤其是该方法能同时采集三种综放工作面垮落煤岩特征信号。
技术背景
[0002]煤炭是我国一次能源的主体，综合机械化放顶煤开采方法是实现厚煤层(一般煤层厚度>3.5m)开采的高产、高效的有效方法之一，其实质就是在开采煤层的底部，布置采煤工作面，先由采煤机割掉支架前底部煤层，并由前部刮板机运出，然后再利用三机配套协调关系自动移动综采设备，将采煤工作面向前推移，与此同时工作面利用自身的矿山压力，将支架顶后部的顶煤破碎并促使其垮落，而后将这些垮落的顶煤由工作面支架下方的后部刮板机运出工作面。
[0003]该方法虽然成倍地提高了厚煤层的产量和效率，但我国综放开采仍存在许多亟待解决的问题，垮落煤岩性状识别这一关键问题还没有得到很好的解决。垮落煤岩性状识别这一问题表现为自动化和智能化程度低，采出率不高等问题，尤其是综放开采中的关键工艺顶煤的放落仍采用放煤工手动操控电液换向阀来进行控制。放煤工通过肉眼观察来控制放煤口的开关，极易造成顶煤的“欠放”或“过放”现象。
[0004]针对目前综放工作面垮落煤岩性状识别这一关键问题，首要需要获取综放工作面垮落煤岩特征信号。由于煤与岩石的硬度不同，故顶煤放落过程中造成的振动、声压及冲击力信号是不同的。因此，可以设计一种可以获取振动、声压与冲击力三种垮落煤岩特征信号的方法应用于综放工作面，从而采集到综放工作面三种垮落煤岩特征信号，为解决综放工作面垮落煤岩性状识别这一问题提供基础。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于，提供一种能同时采集并存储综放工作面振动、声压及冲击力三种垮落煤岩特征信号的方法。
[0006]本发明是通过以下技术方案实现的:一种综放工作面垮落煤岩特征信号的获取方法，能同时采集并存储三种综放工作面垮落煤岩特征信号；其特征在于，该方法的实施结构，由振动加速度传感器、声压传感器及其安装固定装置、两个冲击力传感器及各自的安装固定装置、矿用便携式测振仪及电缆组成；
[0007]所述的振动加速度传感器与声压传感器固定在液压支架后尾梁背部，通过电缆分别与矿用便携式测振仪连接；
[0008]所述的冲击力传感器，第一个固定在放煤口正下方的悬臂梁上，第二个固定在液压支架后尾梁背部，通过电缆分别与矿用便携式测振仪连接；
[0009]所述的振动加速度传感器、声压传感器分别采集顶煤放落过程中煤或矸石冲击液压支架后尾梁的振动信号、声压信号，将其转换为模拟电信号；冲击力传感器拾取顶煤放落过程中煤或矸石落在悬臂梁结构上的冲击力信号，将其转换为模拟电信号；矿用便携式测振仪对采集的模拟电信号进行处理并转化为数字信号进行存储。
[0010]所述的声压传感器的安装固定装置，其特征在于，该安装固定装置由圆筒形外壳、垫圈和螺栓组成；圆筒形外壳底部封装有磁性材料，用以吸附在液压支架后尾梁背部，顶部开有圆孔，用以放置声压传感器；中部周向开有4个螺纹孔，螺栓通过外壳上的螺纹孔压紧垫圈，从而固定声压传感器。
[0011]所述的第一个冲击力传感器的安装固定装置，其特征在于，该安装固定装置由钢板、螺栓和角钢组成；钢板包括架子支撑钢板、传感器支撑钢板和悬臂梁；架子支撑钢板和两个角钢焊接在悬臂梁上，做成支撑架；传感器支撑钢板平行于悬臂梁焊接在架子支撑钢板上，冲击力传感器放置于悬臂梁与传感器支撑钢板之间，螺栓通过悬臂梁上的螺纹孔对冲击力传感器进行固定；螺栓通过传感器支撑钢板上的螺纹孔对冲击力传感器进行预压紧；悬臂梁用以直接接触顶煤放落过程中的煤或矸石。
[0012]所述的第二个冲击力传感器的安装固定装置，其特征在于，该安装固定装置由悬臂梁、开口的盒形结构、螺栓、弹簧和挡板组成；由钢板构成的开口盒形结构开口朝下，内部固定有弹簧，弹簧与挡板相连；该盒形结构顶部焊接在液压支架后尾梁背部，开口处焊接悬臂梁；悬臂梁用以直接接触顶煤放落过程中的煤或矸石；螺栓通过悬臂梁上的螺纹孔固定冲击力传感器，与预先压缩的弹簧相连的挡板对冲击力传感器进行预压紧。
[0013]本发明的【具体实施方式】由以下实施例及其附图详细给出
【附图说明】
[0014]图1是本发明结构框图。
[0015]图2是本发明三种传感器布置方案。
[0016]图3是本发明冲击力传感器的布置原理图。
[0017]图4是本发明第一个冲击力传感器的安装固定装置。
[0018]图5是本发明第二个冲击力传感器的安装固定装置。
[0019]图6是本发明声压传感器安装固定装置。
[0020]其中，图1包括:1.振动加速度传感器，2.声压传感器，3.冲击力传感器，4.矿用便携式测振仪，5.液压支架后尾梁背部，6.设计的固定装置，7.后尾梁背部，8.支架与后部刮板输送机之间，9液压支架两立柱之间；
[0021]图2包括:10.声压传感器布置点，11.振动加速度传感器布置点，12.第一个冲击力传感器布置点，13.第二个冲击力传感器布置点；
[0022]图4包括:14.传感器支撑钢板，15.悬臂梁，16.架子支撑钢板，17.螺栓，18.角钢，19.冲击力传感器，20.螺栓；
[0023]图5包括:21.悬臂梁，22.螺栓，23.开口的盒形结构，24.冲击力传感器，25.弹簧，26.挡板；
[0024]图6包括:27.外壳，28.声压传感器，29.螺栓，30.垫圈。
【具体实施方式】
[0025]以下结合附图和实施例对本发明做进一步说明。本实施例不能用于解释对本发明保护沮围的限制。
[0026]如图1所示，本实施实例由振动加速度传感器1、声压传感器2、冲击力传感器3、设计的固定装置6、矿用便携式测振仪4及电缆组成；
[0027]所述的振动加速度传感器与声压传感器固定在液压支架后尾梁背部5，通过电缆分别与矿用便携式测振仪连接；
[0028]所述的冲击力传感器，第一个固定在支撑于支架与后部刮板输送机之间8的