一种用于煤矿井下地震检波器与锚杆连接的电磁吸附式对接装置的制作方法

1.本技术涉及煤矿井下地质信息超前探测领域，具体而言，涉及一种用于煤矿井下地震检波器与锚杆连接的电磁吸附式对接装置。


背景技术：

2.随着煤矿向大型化、集约化、现代化的方向发展，为了提高煤矿巷道的掘进速度，全断面岩石掘进机在矿山中的应用越来越广泛。由于煤矿深部地质条件复杂，全断面岩石掘进机在复合破碎地层中掘进易出现卡机、刀盘偏磨等异常现象。而msp技术能够提前探测掌子面前方150m以内的地质条件，以利于对异常带及时采取措施，提高掘进速度。
3.然而煤矿井下巷道空间有限，施工工种繁多，msp技术中地震检波器的安装一直是影响施工速度的重要因素之一。目前煤矿井下检波器的安装主要有以下几种手段：（1）钻孔置入式安装：需额外施工钻孔，增大工程量，检波器姿态较难调整，重复利用率低。（2）材料粘结法：工作效率低，在富水及断面不平整巷道粘贴效果差。（3）强磁吸合法：重量大，易装难取，安全性差。
4.为了解决上述问题，现有的专利提出了一种检波器与锚杆的对接装置（用于煤矿井下的地震检波器与锚杆的对接装置，申请公布号cn 102243322 a，但是此装置为用三个螺丝钉顶住锚杆的多点手动机械式安装，耦合接触面积小，连接不牢靠，检波器易松动甚至脱落。为了改善上述问题，有专利（一种检波器与锚杆的连接装置，申请公布号cn 204855822 u；井下集成三分量节点式地震仪采集系统及其锚杆转接装置，申请公布号cn 106950594 a；一种用于煤矿井下的多分量检波器与锚杆的快速对接装置，申请公布号cn 210977539 u等）更近一步地提出了锚杆端头全包裹式连接装置，虽克服了单点接触面积小的缺点，但此类装置在安装时需人工手动拧紧螺丝，安装效果取决于施工人员力气大小，具有较大的主观性、不确定性和不稳定性。此外，根据煤矿安全规程的规定，巷道开挖后，需紧跟迎头进行及时有效支护，目前最常见的支护形式为锚杆 金属网 喷浆。巷道表面喷浆后，锚杆端头被喷浆面覆盖，导致锚杆端露头粗细不均、端部预留过短甚至消失，此种情况下以上专利均不能在喷浆后及时有效地安装对接装置，给msp技术的实施带来一定的难度。


技术实现要素：

5.为了弥补以上不足，本技术提供了一种用于煤矿井下地震检波器与锚杆连接的电磁吸附式对接装置，该对接装置不需专业装拆工具，只需通过一键开关实现对接装置与锚杆、检波器的吸附与分离，具有易装易卸、操作简单，省时省力的特点；此外，即使在锚杆被喷浆浆液覆盖隐藏后仍能够有效吸附并安装检波器，保证检波器与巷壁有效、稳定地接触耦合。
6.本技术实施例提供了一种用于煤矿井下地震检波器与锚杆连接的电磁吸附式对接装置，包括对接装置，所述对接装置整体设置为圆柱状结构，所述对接装置的中间部位设
置有电磁铁装置，所述电磁铁装置包括电源、螺旋线圈、开关和铁芯，所述对接装置的两端分别设置有第一端头吸盘和第二端头吸盘；在上述实现过程中，对接装置不需专业装拆工具，只需通过一键开关实现对接装置与锚杆、检波器的吸附与分离，具有易装易卸、操作简单，省时省力的特点；此外，即使在锚杆被喷浆浆液覆盖隐藏后仍能够有效吸附并安装检波器，保证检波器与巷壁有效、稳定地接触耦合。
7.在一种具体的实施方案中，所述螺旋线圈紧密排列无间隙地缠绕在所述铁芯上，所述螺旋线圈的一端接所述电源的正极，所述螺旋线圈的另一端通过所述开关后接所述电源的负极。
8.在一种具体的实施方案中，所述电源设置为可拆卸直流电源，所述可拆卸直流电源设置为蓄电池。
9.在一种具体的实施方案中，所述锚杆机构包括锚杆、喷浆面和锚杆座，所述喷浆面包括喷浆层薄的喷浆面和喷浆层厚的喷浆面。
10.在一种具体的实施方案中，所述第一端头吸盘的截面设置为圆形，且所述第二端头吸盘在所述开关闭合电流流通后吸附在所述锚杆或所述喷浆层厚的喷浆面上。
11.在一种具体的实施方案中，所述检波器的背部设置有铁质底座。
12.在一种具体的实施方案中，所述第二端头吸盘的截面为圆形，所述第二端头吸盘在开关闭合电流流通后吸附在所述检波器背部的铁质底座上。
13.在一种具体的实施方案中，所述对接装置的装配方法，包括以下步骤：s1.将所述对接装置水平放置；s2.将所述对接装置一端的第一端头吸盘设置在锚杆机构的一侧；s3.将所述对接装置另一端的第二端头吸盘设置在检波器的一侧；s4.开关闭合，将第一端头吸盘吸附在锚杆机构上，将第二端头吸盘吸附在检波器上，完成对接装置与锚杆机构和检波器之间的装配。
14.与现有技术相比，本发明的有益效果是：（1）该对接装置不需专业装拆工具，只需通过一键开关实现对接装置与锚杆的安拆工作，具有易装易卸、操作简单，省时省力的特点；（2）常规对接装置在锚杆受喷浆层影响变得粗细不均、预留过短甚至隐藏消失后不能完成有效对接，本发明克服了喷浆层对检波器对接装置安装的干扰，即使锚杆出现不良现象，由于喷浆层不能隔断电磁铁磁力，本发明仍可隔着喷浆层吸附到位于喷浆层后方的锚杆上，扩大了对接装置的使用环境；（3）本发明通过采用电磁铁原理，利用电磁铁不仅能有效吸附检波器背部的铁质底座，而且通过旋转电磁铁即可保证检波器的稳定地正向安装。
附图说明
15.为了更清楚地说明本技术实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
16.图1是本技术实施方式提供的正视结构示意图；图2为本技术实施方式提供的俯视结构示意图；图3为本技术实施方式提供的对接装置与锚杆或喷浆面、检波器的装配图。
具体实施方式
17.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行描述。
18.为使本技术实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施方式中的附图，对本技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本技术保护的范围。
19.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施方式。基于本技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本技术保护的范围。
20.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
21.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
22.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
23.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
24.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
25.请参阅图1-3，本技术提供一种用于煤矿井下地震检波器与锚杆连接的电磁吸附式对接装置，包括对接装置0，所述对接装置0整体设置为圆柱状结构，所述对接装置0的中
间部位设置有电磁铁装置1，所述电磁铁装置1包括电源1a、螺旋线圈1b、开关1c和铁芯1d，所述对接装置0的两端分别设置有第一端头吸盘2a1和第二端头吸盘2a2；还包括对接装置0的装配方法，包括以下步骤：s1.将所述对接装置0水平放置；s2.将所述对接装置0一端的端第一头吸盘2a1设置在锚杆机构3的一侧；s3.将所述对接装置0另一端的第二端头吸盘2a2设置在检波器4的一侧；s4.开关1c闭合，将第一端头吸盘2a1吸附在锚杆机构3上，将第二端头吸盘2a2吸附在检波器4上，完成对接装置0与锚杆机构3和检波器4之间的装配。
26.在本技术方案中，所述螺旋线圈1b紧密排列无间隙地缠绕在所述铁芯1d上，所述螺旋线圈1b的一端接所述电源1a的正极，所述螺旋线圈1的另一端通过所述开关1c后接所述电源1a的负极。
27.在本技术方案中，所述电源1a设置为可拆卸直流电源，所述可拆卸直流电源设置为蓄电池。
28.在具体设置时，所述锚杆机构3包括锚杆3a、喷浆面3b和锚杆座3c，所述喷浆面3b包括喷浆层薄的喷浆面3b1和喷浆层厚的喷浆面3b2。
29.在本技术方案中，所述第一端头吸盘2a1的截面设置为圆形，且所第一端头吸盘2a1在所述开关1c闭合电流流通后吸附在所述锚杆3a或所述喷浆层厚的喷浆面3b2上。
30.在具体设置时，所述检波器4的背部设置有铁质底座4a。
31.在本技术方案中，所述第二端头吸盘2a2的截面为圆形，所述第二端头吸盘2a2在开关1c闭合电流流通后吸附在所述检波器4背部的铁质底座4a上。
32.该一种用于煤矿井下地震检波器与锚杆连接的电磁吸附式对接装置的工作原理：安装时，首先闭合开关1c，此时第一端头吸盘2a1、第二端头吸盘2a2均产生吸力，第一端头吸盘2a1对准要吸引安装的锚杆3a或喷浆层厚的喷浆面3b2，此时对接装置0的第一端头吸盘2a1端完成安装，下一步，将检波器4的铁质底座4a对准对接装置0的另一端第二端头吸盘2a2，通过旋转电磁铁调整方向，此时检波器4完成安装；拆卸时，只需断开开关1c，切断断流，对接装置0两端的第一端头吸盘2a1吸盘、第二端头吸盘2a2吸力消失，即可将对接装置0和检波器4取下。
33.以上所述仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
34.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术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技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。