支架上，第二个固定在焊接于后尾梁背部7的固定装置内，通过电缆分别与矿用便携式测振仪连接；
[0029]所述的矿用便携式测针仪放置于液压支架两立柱9之间；
[0030]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。
[0031]图2是本发明三种(四个)传感器布置方案。为了破碎顶煤，低位放顶煤液压支架的后尾梁上下摆动，后尾梁在下限位置距离地面的距离约为0.7m。为了不影响后溜运煤，用以获取冲击力信号的第二个冲击力传感器的悬臂梁距地面的高度应高于0.5m ;为了不影响后尾梁的摆动，用以测试冲击力传感器的悬臂梁距地面的高度低于0.7m ;因此用以测试冲击力传感器的悬臂梁距离地面的高度为0.5?0.7m，第二个冲击力传感器布置点13位于的悬臂梁距离地面的高度选为0.6m，具体的安装固定装置如图4所示，而振动加速度传感器布置点11、声压传感器布置点10和第一个冲击力传感器布置点12位于放顶煤液压支架后尾梁背部，分别通过磁性吸座和设计的安装固定装置固定。
[0032]图3为本发明冲击力传感器的布置原理图，假设冲击力的时间间隔足够长，则冲击力消失的瞬间，悬臂梁的一点产生的位移最大为2倍的扰度。若冲击力传感器的预压紧位移大于2倍的扰度，则在连续的冲击力作用下，冲击力传感器能始终保持在预压紧状态，从而获取真实有效的冲击力信号。
[0033]图4为本发明第一个冲击力传感器的安装固定装置，支撑钢板16和两个角钢18焊接与悬臂梁15上，做成支撑架；冲击力传感器19通过螺栓17固定在悬臂梁15上；根据冲击力传感器的尺寸，在架子支撑钢板16与悬臂梁15平行的方向上焊接传感器支撑钢板14，通过螺栓20把冲击力传感器预压紧。
[0034]图5为本发明第二个冲击力传感器的安装固定装置，开口的盒形结构23开口朝下，内部固定有弹簧25，弹簧25与挡板26相连；该盒形结构23顶部焊接在液压支架后尾梁背部，开口处焊接悬臂梁21 ;悬臂梁用以直接接触顶煤放落过程中的煤或矸石；螺栓22通过悬臂梁21上的螺纹孔固定冲击力传感器24，与预先压缩的弹簧25相连的挡板26对冲击力传感器24进行预压紧。
[0035]图6为本发明的声压传感器安装固定装置，由于这类声压传感器的圆柱形外形，且信号线在顶部，故需设计安装固定装置，圆筒形的外壳27底部封装有磁性材料，可以吸附在液压支架后尾梁的背部，顶部开和声压传感器外形尺寸一样的口，用以放置声压传感器28 ;通过螺栓29对垫圈30压紧，从而固定声压传感器28。
【主权项】
1.一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； 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； 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； 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。2.根据权利要求1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。3.根据权利要求1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板上的螺纹孔对传感器进行预压紧；悬臂梁用以直接接触顶煤放落过程中的煤或矸石。4.根据权利要求1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。
【专利摘要】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。根据煤与岩石的硬度不同，确定最能反映垮落煤岩性状的特征信号—振动信号、声压信号和冲击力信号；并根据顶煤放落过程中各综放机械化设备尤其是放顶煤液压支架的动作，确定用以获取三种垮落煤岩特征信号的传感器和矿用便携式测振仪的布置方案；根据传感器的布置方案和矿用便携式测振仪，选择满足要求的传感器；根据选择的三种传感器及其布置方案，在不影响综放工作面放顶煤工艺的情况下，设计声压传感器和两个冲击力传感器相应的安装固定装置；四个传感器安装固定之后，通过电缆将四个传感器与矿用便携式测振仪相连；完成同时采集并存储三种综放工作面垮落煤岩特征信号。
【IPC分类】G01N33/22, G01N29/14
【公开号】CN105136911
【申请号】CN201510660974
【发明人】吴淼, 李一鸣, 焦亚博, 薛光辉
【申请人】中国矿业大学(北京)
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年10月14日