矿用胶带运输机机头加强锚柱装置及监测锚固力的方法与流程

1.本发明涉及矿用胶带运输设备技术领域，特别是涉及一种矿用胶带运输机机头加强锚柱装置及监测锚固力的方法。


背景技术：

2.目前矿井运输主要采用胶带运输机进行运输。随着社会和生产力的发展，煤炭的需求在逐年增加。为了满足逐年增加的煤炭需求，人们生产出了许多大功率的胶带运输机。现有锚固体系虽能够满足部分矿井的生产需要，但对于年核定生产能力较大的采用较大功率胶带运输机的矿井，则不能充分满足。为此，胶带运输机机头的稳定性成为了阻碍胶带运输机功率提升的关键问题之一。增加胶带运输机锚固性能对于提高大功率胶带运输机的稳定性起着至关重要的作用。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供了一种矿用胶带运输机机头加强锚柱装置，增强了胶带运输机机头的锚固力，提高了大功率胶带运输机的稳定性。
4.为实现上述目的，发明采用的技术方案是：一种矿用胶带运输机机头加强锚柱装置，其设置在胶带运输机机头的钢梁上，其特征在于，包括：第一支撑装置、第二支撑装置和连接轴，所述第一支撑装置的下端与胶带运输机机头一侧的钢梁连接，所述第一支撑装置的上端与巷道顶板连接，所述第二支撑装置的下端与胶带运输机机头另一侧的钢梁连接，所述第二支撑装置的上端与巷道顶板连接，所述连接轴的一端与第一支撑装置连接，所述连接轴的另一端与第二支撑装置连接；
5.所述第一支撑装置包括：顶板固定板、液压支撑杆和连接单元，所述顶板固定板固定在巷道顶板上，所述连接单元安装在胶带运输机机头的钢梁上，所述液压支撑杆的一端与顶板固定板下表面的中部连接，所述液压支撑杆的另一端与连接单元连接。
6.上述的一种矿用胶带运输机机头加强锚柱装置，其特征在于，所述第二支撑装置与第一支撑装置的结构相同，所述连接轴的数量为两个，两个连接轴交叉设置。
7.上述的一种矿用胶带运输机机头加强锚柱装置，其特征在于，所述顶板固定板的下表面设置有凹槽，所述液压支撑杆的顶部设置有与凹槽相配的凸柱，所述顶板固定板与液压支撑杆通过凹槽和凸柱相互配合可拆卸连接。
8.上述的一种矿用胶带运输机机头加强锚柱装置，其特征在于，所述凹槽的数量为四个，四个凹槽均匀设置在同一圆周上，所述凸柱的数量也为四个，所述四个凸柱均设置在液压支撑杆的顶端且四个凸柱的位置与四个凹槽的位置相对应。
9.上述的一种矿用胶带运输机机头加强锚柱装置，其特征在于，所述液压支撑杆上设置有可以与手动或者自动液压注油装置连接的注液口，所述液压支撑杆还设置有可直接安装矿用压力数值采集器的压力测定口。
10.上述的一种矿用胶带运输机机头加强锚柱装置，其特征在于，所述连接单元包括
底座、压力传感器和复位弹簧，所述底座包括上部的液压支撑杆安装腔和下部的钢梁卡槽，所述钢梁卡槽卡接在胶带运输机机头钢梁上且通过螺钉与胶带运输机机头钢梁固定连接，所述液压支撑杆底部与液压支撑杆安装腔的底部相接触，所述压力传感器固定安装在液压支撑杆安装腔的内壁上，所述复位弹簧的一端压紧在压力传感器上，所述复位弹簧的另一端压紧在液压支撑杆伸入液压支撑杆安装腔部分的侧壁上，所述压力传感器和复位弹簧的数量均为四个，且四个所述压力传感器和四个所述复位弹簧均匀布设在液压支撑杆底部的四周。
11.上述的一种矿用胶带运输机机头加强锚柱装置，其特征在于，所述液压支撑杆的下部设置有三角连接件，所述三角连接件的一端与液压支撑杆的下部的侧壁固定连接，所述三角连接件的另一端与胶带运输机机头钢梁连接。
12.上述的一种矿用胶带运输机机头加强锚柱装置，其特征在于，所述矿用胶带运输机机头加强锚柱装置还包括矿用压力数值采集器和压力数据处理显示装置所述矿用压力数值采集器安装在压力测定口上用于采集液压支撑杆内压力的变化，所述矿用压力数值采集器和压力传感器均通过矿用环网与压力数据处理显示装置连接且用于将采集的压力信息传递给压力数据处理显示装置进行处理分析和显示。
13.本发明还公开了一种采用上述矿用胶带运输机机头加强锚柱装置监测锚固力的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
14.根据矿用胶带运输机机头位置确定顶板固定板位置；
15.通过锚杆将顶板固定板固定在巷道的顶板上，将连接单元固定在矿用胶带运输机机头钢梁与顶板固定板相对应的位置；
16.将液压支撑杆安装在顶板固定板和连接单元之间，将压力测定口上的矿用压力数值采集器和压力传感器均通过矿用环网与设置在底面的压力数据处理显示装置连接；
17.通过手动或者自动液压注油装置向液压支撑杆内注入压力介质，液压支撑杆顶紧顶板固定板和连接单元，通过连接单元给矿用胶带运输机机头施加了一个锚杆力；
18.压力数据处理显示装置读取矿用压力数值采集器和压力传感器的数据，通过压力的变化来分析和监测矿用胶带运输机机头锚固力的变化。
19.本发明与现有技术相比具有以下优点：
20.1、本发明对胶带运输机机头进行二次锚固，增强了胶带运输机机头的锚固力，提高了大功率胶带运输机的稳定性。
21.2、本发明弥补了胶带运输机机头地脚螺栓锚固力不足及胶带运输机在生产过程中机头震动导致锚固地脚螺栓的锚固力出现部分丧失的缺点，通过液压支撑杆调整其压力，从而达到胶带运输机机头所需锚固力。
22.3、本发明可以对胶带运输机机头在地脚螺栓锚固条件下，正常和突然制动及启动时的机头克服地脚螺栓锚固力后对外施加的力。
23.4、本发明可自行调整对胶带运输机机头锚固力大小，可根据矿井生产具体所需锚固参数进行调节。
24.5、本发明的矿用胶带运输机机头加强锚柱装置可进行回收利用，极大的减少了矿井生产过程中的浪费问题。
25.下面通过附图和实施例，对发明做进一步的详细描述。
附图说明
26.图1为本发明实施例的立体结构示意图。
27.图2为本发明实施例中第一支撑装置主视图。
28.图3为图2的a处放大图。
29.图4为本发明实施例中顶板固定板上凹槽位置关系示意图。
30.图5为本发明实施例中凸柱在液压支撑杆顶部的位置关系示意图。
31.图6为本发明实施例中连接单元的剖视图。
32.图7为本发明实施例中连接单元与钢梁的案子位置关系示意图。
33.图8为本发明实施例中压力数据传输连接图。
34.附图标记说明:
35.100—第一支撑装置； 110—顶板固定板；
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111—凹槽；
36.120—液压支撑杆；
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121—凸柱；
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122—注液口；
37.123—压力测定口；
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130—连接单元；
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131—底座；
38.131
‑
1—液压支撑杆安装腔；
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131
‑
2—钢梁卡槽；
39.132—压力传感器；
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133—复位弹簧；
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200—第二支撑装置；
40.300—连接轴；
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400—钢梁；
41.401—矿用压力数值采集器；
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402—压力数据处理显示装置；
42.403—三角连接件。
具体实施方式
43.下面将参照附图更详细地描述本发明的实施例。虽然附图中显示了本发明的某些实施例，然而应当理解的是，本发明可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本发明。应当理解的是，本发明的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本发明的保护范围。
44.如图1和图2所示，本实施例中的矿用胶带运输机机头加强锚柱装置，其包括：第一支撑装置100、第二支撑装置200和连接轴300，所述第一支撑装置100的下端与胶带运输机机头一侧的钢梁400连接，所述第一支撑装置100的上端与巷道顶板连接，所述第二支撑装置200的下端与胶带运输机机头另一侧的钢梁400连接，所述第二支撑装置200的上端与巷道顶板连接，所述连接轴300的一端与第一支撑装置100连接，所述连接轴300的另一端与第二支撑装置200连接；
45.所述第一支撑装置100包括：顶板固定板110、液压支撑杆120和连接单元130，所述顶板固定板110固定在巷道顶板上，所述连接单元130安装在胶带运输机机头的钢梁400上，所述液压支撑杆120的一端与顶板固定板110下表面的中部连接，所述液压支撑杆120的另一端与连接单元130连接。
46.在本实施例中顶板固定板110固定在巷道的顶板上，液压支撑杆120的上端与顶板固定板110连接，下端与胶带运输机机头的钢梁400连接，通过液压支撑杆120能够给胶带运输机机头提供一个加强锚固力。对胶带运输机机头进行二次锚固，增强了胶带运输机机头的锚固力，提高了大功率胶带运输机的稳定性。
47.如图1所示，所述第二支撑装置200与第一支撑装置100的结构相同，所述连接轴
300的数量为两个，两个连接轴300交叉设置。第二支撑装置200和第一支撑装置100结构相同，方便了加工制造，第二支撑装置200和第一支撑装置100通过两个交叉设置的连接轴300连接后可以形成一个整体，增强了第二支撑装置200和第一支撑装置100的稳定性，减少了设备的整体振动，使得设备上的检测装置检测的数值更加准确和稳定，这里主要是安装在压力测定口123上的矿用压力数值采集器401和安装在底座131内的压力传感器132。
48.如图2至图5所示，所述顶板固定板110的下表面设置有凹槽111，所述液压支撑杆120的顶部设置有与凹槽111相配的凸柱121，所述顶板固定板110与液压支撑杆120通过凹槽111和凸柱121相互配合可拆卸连接。
49.本实施例中顶板固定板110与液压支撑杆120可拆卸连接。在井下挖掘作业中胶带运输机机头，需要根据工作面的推进进行调整，可拆卸连接方便了胶带运输机机头位置调整。施工过程中，首先将顶板固定板110通过锚杆固定在巷道的顶板上，液压支撑杆120上端的凸柱121伸入凹槽111内，液压支撑杆120的下端压紧在连接单元130上，通过给液压支撑杆120注压，液压支撑杆120伸长给连接单元130施加了一个向下的力，连接单元130将该力传递给矿用胶带运输机机头，进而提高了机头的锚固力。
50.如图4和图5所示，所述凹槽111的数量为四个，四个凹槽111均匀设置在同一圆周上，所述凸柱121的数量也为四个，所述四个凸柱121均设置在液压支撑杆120的顶端且四个凸柱121的位置与四个凹槽111的位置相对应。
51.本实施例中采用四个凹槽111与凸柱121相配合保证了液压支撑杆120在顶板固定板110连接处的稳定性。
52.本实施例中，所述液压支撑杆120上设置有可以与手动或者自动液压注油装置连接的注液口122，所述液压支撑杆120还设置有可直接安装矿用压力数值采集器的压力测定口123。
53.如图6和图7所示，所述连接单元130包括底座131、压力传感器132和复位弹簧133，所述底座131包括上部的液压支撑杆安装腔131
‑
1和下部的钢梁卡槽131
‑
2，所述钢梁卡槽131
‑
2卡接在胶带运输机机头钢梁400上且通过螺钉与胶带运输机机头钢梁400固定连接，所述液压支撑杆120底部与液压支撑杆安装腔131
‑
1的底部相接触，所述压力传感器132固定安装在液压支撑杆安装腔131
‑
1的内壁上，所述复位弹簧133的一端压紧在压力传感器132上，所述复位弹簧133的另一端压紧在液压支撑杆120伸入液压支撑杆安装腔131
‑
1部分的侧壁上，所述压力传感器132和复位弹簧133的数量均为四个，且四个所述压力传感器132和四个所述复位弹簧133均匀布设在液压支撑杆120底部的四周。
54.如图1和图2所示，所述液压支撑杆120的下部设置有三角连接件403，所述三角连接件403的一端与液压支撑杆120的下部的侧壁固定连接，所述三角连接件403的另一端与胶带运输机机头钢梁400连接。
55.本实施例中三角连接件403与钢梁400接触连接，使得三角连接件403对液压支撑杆120起到一个支撑的作用。
56.如图1和图2所示，所述矿用胶带运输机机头加强锚柱装置还包括矿用压力数值采集器401和压力数据处理显示装置402所述矿用压力数值采集器401安装在压力测定口123上用于采集液压支撑杆120内压力的变化，所述矿用压力数值采集器401和压力传感器132均通过矿用环网与压力数据处理显示装置402连接且用于将采集的压力信息传递给压力数
据处理显示装置402进行处理分析和显示。本实施例中，所述数据处理显示装置402为安装有压力数据处理软件的工控机。
57.本发明中矿用胶带运输机机头加强锚柱装置的工作原理为：胶带运输机机头的锚固是通过锚杆将胶带运输机机头固定在巷道的底板上，出现更大功率的胶带运输机后，由于矿井施工空间的限制，在井下不能像地面上一样采用更大型号的地脚螺栓或锚固螺栓；还有井下地脚螺栓提供的锚固力还受到矿井实际地质条件及生产等因素的影响，实际生产中经常出现地脚螺栓的锚固力不足，或者在运行一段时间后，地脚螺栓松动出现了部分锚固力的缺失。本发明将顶板固定板110通过锚杆固定在巷道顶板上，液压支撑杆120的上端与顶板固定板110连接，下端通过连接单元130与胶带运输机机头钢梁400连接，通过向液压支撑杆120注入液压介质，液压支撑杆120伸长后将巷道顶板的压力传递给胶带运输机机头，将胶带运输机机头压紧在巷道底板上。同时可用以通过检测液压支撑杆120内压力的变化来监测胶带运输机机头运行过程中所需锚固力的变化，压力传感器132能够监测出胶带运输机在运行过程中机头突然运行或是在制动条件下沿巷道所在平面方向受到的力的变化。通过监测能够及时发现机头运行的异常情况，保证了胶带运输机的安全性。
58.本发明还公开了一种采用上述矿用胶带运输机机头加强锚柱装置的检测机头锚固的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
59.根据矿用胶带运输机机头位置确定顶板固定板110位置；
60.通过锚杆将顶板固定板110固定在巷道的顶板上，将连接单元130固定在矿用胶带运输机机头钢梁与顶板固定板110相对应的位置；
61.将液压支撑杆120安装在顶板固定板110和连接单元130之间，将压力测定口123上的矿用压力数值采集器401和压力传感器132均通过矿用环网与设置在底面的压力数据处理显示装置402连接；
62.通过手动或者自动液压注油装置向液压支撑杆120内注入压力介质，液压支撑杆120顶紧顶板固定板110和连接单元130，通过连接单元130给矿用胶带运输机机头施加了一个锚杆力；
63.压力数据处理显示装置402读取矿用压力数值采集器401和压力传感器132的数据，通过压力的变化来分析和监测矿用胶带运输机机头锚固力的变化。
64.以上所述，仅是发明的较佳实施例，并非对发明作任何限制，凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于发明技术方案的保护范围内。