【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及煤层检测，具体为一种探测煤层结构图形的雷达装置以及方法。
技术介绍
1、煤层结构指煤层有无夹矸存在。不含夹矸的煤层称为简单结构煤层，含夹矸的煤层称为较复杂结构煤层或复杂结构煤层，煤层结构一般分为简单、较简单、较复杂、复杂四种类型；
2、例如中国公开号cn115079163a的一种工作面复杂煤层结构精准探测装置及方法，包括移动小车平台、液压升降系统、旋转机构及探地雷达系统；移动小车平台包括车轮、u型支撑板、车底板、三轴加速度传感器；液压升降系统由电动泵、支撑杆件及液压油缸组成；旋转机构包括旋转底架、悬臂杆与球铰接结构；探地雷达系统包括集发射与接收于一体的雷达天线、雷达主机，该方案通过将多种频率的雷达天线探测结果进行数据融合，保证探测精度又增加探测距离；
3、现有技术，虽然达到探测的效果，但探测效果并不佳，在深入探测时，需要将探测头深入到孔洞当中，但此时的探头就会发生晃动精准度较差，且由于煤层的复杂性，风险发生时也未有保护措施。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种探测煤层结构图形的雷达装置以及方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种探测煤层结构图形的雷达装置，包括扫描主杆和超声波扫描组件，所述超声波扫描组件包括发射器和接收器以及配套的电器件，所述电器件包括无线传输模块，所述扫描主杆内置有电池；
3、还包括：
4、悬浮管，用于调节方向并提高浮力的悬浮管
5、重力锤，用于拉动扫描主杆令扫描主杆形成平衡受力的重力锤设置在所述悬浮管的一端，所述重力锤上安装有让所述扫描主杆受力平衡的拉动机构；
6、所述扫描主杆上安装有两相对的第一超声波安装板和另外两相对的第二超声波安装板，若干个超声波扫描组件均匀竖向排列安装在所述第一超声波安装板和第二超声波安装板上；
7、所述第一超声波安装板与所述第二超声波安装板的端部设置有抗干扰柱，所述抗干扰柱与所述第二超声波安装板之间为活动连接与所述第一超声波安装板之间为固定连接。
8、所述第二超声波安装板与扫描主杆活动连接，所述第一超声波安装板与所述扫描主杆之间设置有防护伸缩杆。
9、优选地，第一超声波安装板和第二超声波安装板的材质密度均小于水的密度，在加设超声波扫描组件后还能独自完成上浮。
10、优选地，所述悬浮管内为空腔结构，所述悬浮管的两侧安装有电磁阀门，位于悬浮管内所述电磁阀门的一端连接有抽泵。
11、优选地，所述重力锤上安装有拉动机构。
12、优选地，所述拉动机构包括盘卷轮，所述盘卷轮内置有电机轮，所述盘卷轮上盘绕有绳索，所述绳索的一端连接在所述悬浮管上。
13、优选地，所述第二超声波安装板与所述抗干扰柱之间设置有限位部，将所述第二超声波安装板限制在所述抗干扰柱上，若发生坍塌，则所述防护伸缩杆将第一超声波安装板推出时，同步解除所述抗干扰柱与所述第二超声波安装板之间的限制，如此在水的浮力下第二超声波安装板自动上浮。
14、优选地，所述限位部包括连接在所述抗干扰柱上的锁紧插杆以及开设在所述第二超声波安装板上的锁紧插槽，所述锁紧插杆与所述锁紧插槽尺寸相互匹配。
15、优选地，所述悬浮管朝向所述重力锤的一面安装有发射弹簧。
16、优选地，所述扫描主杆远离悬浮管的一端连接有绳索，所述绳索的一端连接有收卷盘轮。
17、一种探测煤层结构图形的雷达装置的使用方法，应用于如上述任一项，包括以下几个步骤：
18、s1：首先通过钻孔设备对需要扫描的区域进行钻孔，并形成扫描腔；
19、s2：然后将水持续灌入扫描腔当中并漫出；
20、s3：将重力锤对准洞口，盘卷轮上的电机轮不再收卷，重力锤在发射弹簧的作用下射入扫描腔，并在重力作用下沉入腔底；
21、s4：接着将本扫描装置放置到扫描腔当中，通过设置的悬浮管让本装置在水中悬浮，利用其中一个超声波组件对扫描腔的内壁进行发射以及接收回波，确定与扫描腔壁的位置；
22、s5：扫描时，启动盘卷轮，盘卷轮拉动悬浮管，此时本装置在悬浮管浮力与盘卷轮的拉力下形成受力平衡，如此第一超声波安装板和第二超声波安装板上的超声波扫描组件直线匀速下降，此时对周围四向发射超声波，并接收回波，形成的信息。
23、本专利技术至少具备以下有益效果：
24、1、设置的防护伸缩杆在腔道发生意外时，通过振动传感器或超声波自行检测到的剧烈异常波动，进行判断伸出防护伸缩杆，牺牲第一超声波安装板，对第二超声波安装板进行救援完成上浮；设置的拉动机构能够在水底对扫描主杆进行拉动，如此让扫描主杆形成受力平衡状态，避免超声波扫描组件在下降过程中产生的晃动；
25、2、在正常使用时设置的抗干扰柱内部可为能吸收声波的金属，外围套设柔软的吸音材质，避免两两之间声波的影响，发生意外时，此时的抗干扰柱形成柔性的防护结构；设置的限位部在未发生意外时，对第二超声波安装板进行限制，让第二超声波安装板和第一超声波安装板形成四向的超声波扫描范围，当发生意外时随着第一超声波安装板伸出防护同步解除限制，令第二超声波安装板自动逃脱；
26、3、通过设置的发射弹簧能够在盘卷轮拉动是同时储存弹力，在盘卷轮失去动力后在储存的弹力的作用下发射，同时配合自身的重量对扫描腔底部形成撞击，稳定沉淀在扫描腔底部；本方案在扫描主杆上方再加设绳索已经拉动设备对扫描主杆上端进行拉动，再配合下端的拉动，让扫描主杆也可以处于绷直状态，如此达到呈直线下降。
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1.一种探测煤层结构图形的雷达装置，包括扫描主杆（1）和超声波扫描组件，所述超声波扫描组件包括发射器和接收器以及配套的电器件，所述电器件包括无线传输模块，所述扫描主杆（1）内置有电池；
2.根据权利要求1所述的一种探测煤层结构图形的雷达装置，其特征在于：所述第二超声波安装板（103）与扫描主杆（1）活动连接，所述第一超声波安装板（101）与所述扫描主杆（1）之间设置有防护伸缩杆（106）。
3.根据权利要求2所述的一种探测煤层结构图形的雷达装置，其特征在于：所述第一超声波安装板（101）和第二超声波安装板（103）的材质密度均小于水的密度，在加设超声波扫描组件后还能独自完成上浮。
4.根据权利要求1所述的一种探测煤层结构图形的雷达装置，其特征在于：所述悬浮管（2）内为空腔结构。
5.根据权利要求1所述的一种探测煤层结构图形的雷达装置，其特征在于：所述拉动机构包括盘卷轮（301），所述盘卷轮（301）内置有电机轮，所述盘卷轮（301）上盘绕有绳索，所述绳索的一端连接在所述悬浮管（2）上。
6.根据权利要求3所述的一种探测煤
7.根据权利要求6所述的一种探测煤层结构图形的雷达装置，其特征在于：所述限位部包括连接在所述抗干扰柱（102）上的锁紧插杆（104）以及开设在所述第二超声波安装板（103）上的锁紧插槽（105），所述锁紧插杆（104）与所述锁紧插槽（105）尺寸相互匹配。
8.根据权利要求1所述的一种探测煤层结构图形的雷达装置，其特征在于：所述悬浮管（2）朝向所述重力锤（3）的一面安装有发射弹簧（201）。
9.根据权利要求1所述的一种探测煤层结构图形的雷达装置，其特征在于：所述扫描主杆（1）远离悬浮管（2）的一端连接有绳索，所述绳索的一端连接有收卷盘轮。
10.一种探测煤层结构图形的雷达装置的使用方法，应用于如权利要求1-8任一项所述的一种探测煤层结构图形的雷达装置，其特征在于，包括以下几个步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种探测煤层结构图形的雷达装置，包括扫描主杆（1）和超声波扫描组件，所述超声波扫描组件包括发射器和接收器以及配套的电器件，所述电器件包括无线传输模块，所述扫描主杆（1）内置有电池；
2.根据权利要求1所述的一种探测煤层结构图形的雷达装置，其特征在于：所述第二超声波安装板（103）与扫描主杆（1）活动连接，所述第一超声波安装板（101）与所述扫描主杆（1）之间设置有防护伸缩杆（106）。
3.根据权利要求2所述的一种探测煤层结构图形的雷达装置，其特征在于：所述第一超声波安装板（101）和第二超声波安装板（103）的材质密度均小于水的密度，在加设超声波扫描组件后还能独自完成上浮。
4.根据权利要求1所述的一种探测煤层结构图形的雷达装置，其特征在于：所述悬浮管（2）内为空腔结构。
5.根据权利要求1所述的一种探测煤层结构图形的雷达装置，其特征在于：所述拉动机构包括盘卷轮（301），所述盘卷轮（301）内置有电机轮，所述盘卷轮（301）上盘绕有绳索，所述绳索的一端连接在所述悬浮管（2）上。
6.根据权利要求3所述的一种探测煤层结构图形的雷达装置，其特征在于：所述第二超声波安装板（103）与所述抗干扰...
【专利技术属性】
技术研发人员：张立军，王雯，王庆，李永祥，王英，刘军，
申请(专利权)人：山东省煤田地质局第三勘探队，
类型：发明
国别省市：
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