【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于机械，涉及一种矿下智能检测设备，特别是一种用于矿井下电磁透水检测的支撑装置及检测方法。
技术介绍
1、目前不少煤矿/隧道、金属矿发生过透水事故。重大透水事故造成人员重大伤亡和财产严重损失。透水事故原因各异，有的是顶板上方老窑积水倾泄至工作面，有的是底板下方承压水涌入采区，有的是在掘进头前方遇到了构造破碎带、裂隙发育区、岩溶、陷落柱等富水区(体)。防止透水事故发生的有效方法，是事先探测出水患源头或储水构造的位置然后再注浆处理。探测地下储水构造的最佳方法是瞬变电磁法，因为瞬变电磁法在各种电法和电磁法中分辨率最高，对含水低阻体最敏感。当然，在地面也可以探测地下储水构造，但如果在井下探测则分辨率更高，更准确。因为井下探测装置离目标体近，观测数据质量高，准确度高。
2、电法勘探是一种地球物理勘探方法，其依据是岩石和矿石的电学性质差异来研究地质构造。瞬变电磁法是电法勘探的一种，其装置结构因探测目的不同而异。瞬变电磁法是利用不接地或接地线源向地下发送一次场，在一次场的间歇期间，测量由地质体产生的感应电磁场随时间的变化。根据二次场的衰减曲线特征，就可以判断地下不同深度地质体的电性特征及规模大小等。在井下瞬变电磁法施工中，需要在巷道内进行，因此需在有限的施工空间内获取巷道前方、顶、底板及采区下面的储水构造和储水体分布情况，并尽量减少探测盲区。因此，必须仔细选择合适的仪器类型和装置结构。
3、智能巡检无人车作为目前先进的可用于矿井复杂环境下的检测装备，其高效性和安全性为矿井下的透水检测提供了良好的检测基础。然而
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种用于矿井下电磁透水检测的支撑装置及检测方法。
2、本专利技术的目的可通过下列技术方案来实现：一种用于矿井下电磁透水检测的支撑装置，包括底板，所述底板上设置控制箱和伸缩驱动机构，所述控制箱通过电路连接所述伸缩驱动机构，所述伸缩驱动机构的伸缩端连接剪叉式的支撑架，所述支撑架的顶端连接承载平台，所述承载平台上设置若干触碰检测器和至少一个电磁法透水线圈，所述触碰检测器通过电信号连接所述控制箱，所述控制箱通过电路连接所述电磁法透水线圈。
3、在上述的用于矿井下电磁透水检测的支撑装置中，所述伸缩驱动机构包括伺服电机，所述伺服电机驱动连接丝杆，所述丝杆的外周套接螺母形成螺纹啮合连接，所述底板于所述丝杆的两侧平行设置滑轨，所述螺母的两侧固连滑块，所述滑块对应卡接所述滑轨形成滑移连接。
4、在上述的用于矿井下电磁透水检测的支撑装置中，所述底板于所述滑轨的末端位置设置防尘罩，所述防尘罩朝向所述滑轨设置敞口。
5、在上述的用于矿井下电磁透水检测的支撑装置中，所述螺母与所述滑块之间通过机械链条相固连。
6、在上述的用于矿井下电磁透水检测的支撑装置中，所述控制箱内设置控制主板，所述控制主板上设置用于接收信息的接收模块、用于发送指令的发送模块和用于计算升降距离的计算模块，所述触碰检测器通过电信号连接所述接收模块，所述发送模块通过电信号连接所述伺服电机、所述电磁法透水线圈。
7、在上述的用于矿井下电磁透水检测的支撑装置中，所述控制箱包括防水外壳，所述防水外壳的一侧壁开设柜口，所述柜口上铰接柜门，所述柜门的周边上包覆密封条，所述柜门闭合柜口使所述密封条封堵间隙。
8、在上述的用于矿井下电磁透水检测的支撑装置中，所述支撑架包括若干节升降臂，每两节所述升降臂于中点交叉进行铰接，上下级所述升降臂于端部进行铰接；位于底部的两节所述升降臂中，其一升降臂底端通过安装座一铰接于所述底板的固定位置，另一升降臂底端铰接于所述滑块上；位于顶部的两节所述升降臂中，其一升降臂顶端通过安装座二铰接于所述承载平台的固定位置，所述承载平台的底面设置导轨，所述导轨上呈滑动卡接导块，另一升降臂顶端铰接于所述导块上。
9、在上述的用于矿井下电磁透水检测的支撑装置中，还包括移动车体，所述移动车体具有安装台，所述底板固定于所述安装台上。
10、一种用于矿井下电磁透水检测的支撑装置的检测方法，所述检测方法应用于上述的支撑装置，所述检测方法包括以下步骤：
11、s1、向控制箱内输入透水检测所要求的检测距离值；
12、s2、由上层平台向控制箱发送升降指令，控制箱按照上升指令操控伺服电机驱动丝杆沿指定方向旋转指定圈数，使螺母带动滑块移动指定长度，通过支撑架的形变带动承载平台进行上升；
13、s3、在承载平台升降过程中，同步启动触碰检测器进行检测；当触碰检测器检测未触碰矿井顶壁时，即支撑架的高度未达到临界值，此时触碰检测器检测出承载平台到矿井顶壁的实际距离值，并将实际距离值发送至控制箱；控制箱判断承载平台的高度是否符合检测距离值，若符合，则控制箱操控伺服电机停止运行；若不符合，则控制箱操控伺服电机驱动支撑架继续抬升承载平台；当触碰检测器检测到触碰矿井顶壁时，则控制箱操控伺服电机停止运行；
14、s4、上层平台向控制箱发出透水检测指令，控制箱操控电磁法透水线圈展开，启动电磁法透水线圈产生瞬变电磁场进行透水检测，电磁法透水线圈接收电磁数据上传至控制箱，若得到数据回传则进行可视化处理，通过有限元模型建立得到视电阻率数据以判断矿井下的充水情况；若没有得到回传数据则会反馈至控制箱继续重复透水检测步骤；
15、s5、由电磁法透水线圈所检测的透水结果通过控制箱上传至上层平台，伺服电机驱动支撑架及承载平台复位，完成透水危害信息的检测。
16、在上述的用于矿井下电磁透水检测的支撑装置的检测方法中，步骤s3中，控制箱通过实际距离值与检测距离值的差值获得承载平台所需要升降的高度值，根据高度值计算出伺服电机所需要旋转的方向及圈数，控制箱将运转指令发送至伺服电机，伺服电机驱动丝杆沿指定方向旋转指定圈数，使螺母带动滑块伸缩移动指定长度，通过支撑架的形变带动承载平台升降至计算高度，使承载平台与矿井顶壁之间符合检测距离。
17、与现有技术相比，本用于矿井下电磁透水检测的支撑装置及检测方法具有以下有益效果：
18、1、高效的透水检测机制：通过支撑装置上设置的电磁法透水线圈，结合触碰检测器和控制系统，实现了对矿井顶部水透性的高效检测。这有助于提前发现可能的透水问题，有力地保障了矿井的安全运营。
19、2、智能化的高度控制：通过控制箱内的计算模块，支持对承载平台的智能高度控制。触碰检测器不仅能够实时检测承载平台到矿井顶壁的距离，而且控制箱能够根据实际距离值与检测距离值的差值，智能地计算出伺服电机所需的旋转方向和圈数，从而实现对承载平台的精确升降控制。
20、3、高度可移动的结构设计：通过将整体升降结构安装在移动车体上，实现了支撑装置的移动性。这使本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于矿井下电磁透水检测的支撑装置，包括底板，其特征在于，所述底板上设置控制箱和伸缩驱动机构，所述控制箱通过电路连接所述伸缩驱动机构，所述伸缩驱动机构的伸缩端连接剪叉式的支撑架，所述支撑架的顶端连接承载平台，所述承载平台上设置若干触碰检测器和至少一个电磁法透水线圈，所述触碰检测器通过电信号连接所述控制箱，所述控制箱通过电路连接所述电磁法透水线圈。
2.如权利要求1所述的用于矿井下电磁透水检测的支撑装置，其特征在于，所述伸缩驱动机构包括伺服电机，所述伺服电机驱动连接丝杆，所述丝杆的外周套接螺母形成螺纹啮合连接，所述底板于所述丝杆的两侧平行设置滑轨，所述螺母的两侧固连滑块，所述滑块对应卡接所述滑轨形成滑移连接。
3.如权利要求2所述的用于矿井下电磁透水检测的支撑装置，其特征在于，所述底板于所述滑轨的末端位置设置防尘罩，所述防尘罩朝向所述滑轨设置敞口。
4.如权利要求2所述的用于矿井下电磁透水检测的支撑装置，其特征在于，所述螺母与所述滑块之间通过机械链条相固连。
5.如权利要求2所述的用于矿井下电磁透水检测的支撑装置，其特征在于，所
6.如权利要求2所述的用于矿井下电磁透水检测的支撑装置，其特征在于，所述控制箱包括防水外壳，所述防水外壳的一侧壁开设柜口，所述柜口上铰接柜门，所述柜门的周边上包覆密封条，所述柜门闭合柜口使所述密封条封堵间隙。
7.如权利要求2所述的用于矿井下电磁透水检测的支撑装置，其特征在于，所述支撑架包括若干节升降臂，每两节所述升降臂于中点交叉进行铰接，上下级所述升降臂于端部进行铰接；位于底部的两节所述升降臂中，其一升降臂底端通过安装座一铰接于所述底板的固定位置，另一升降臂底端铰接于所述滑块上；位于顶部的两节所述升降臂中，其一升降臂顶端通过安装座二铰接于所述承载平台的固定位置，所述承载平台的底面设置导轨，所述导轨上呈滑动卡接导块，另一升降臂顶端铰接于所述导块上。
8.如权利要求2所述的用于矿井下电磁透水检测的支撑装置，其特征在于，还包括移动车体，所述移动车体具有安装台，所述底板固定于所述安装台上。
9.一种用于矿井下电磁透水检测的支撑装置的检测方法，其特征在于，所述检测方法应用于如权利要求2至8中任一权项所述的支撑装置，所述检测方法包括以下步骤：
10.如权利要求9所述的用于矿井下电磁透水检测的支撑装置的检测方法，其特征在于，步骤S3中，控制箱通过实际距离值与检测距离值的差值获得承载平台所需要升降的高度值，根据高度值计算出伺服电机所需要旋转的方向及圈数，控制箱将运转指令发送至伺服电机，伺服电机驱动丝杆沿指定方向旋转指定圈数，使螺母带动滑块伸缩移动指定长度，通过支撑架的形变带动承载平台升降至计算高度，使承载平台与矿井顶壁之间符合检测距离。
...【技术特征摘要】
1.一种用于矿井下电磁透水检测的支撑装置，包括底板，其特征在于，所述底板上设置控制箱和伸缩驱动机构，所述控制箱通过电路连接所述伸缩驱动机构，所述伸缩驱动机构的伸缩端连接剪叉式的支撑架，所述支撑架的顶端连接承载平台，所述承载平台上设置若干触碰检测器和至少一个电磁法透水线圈，所述触碰检测器通过电信号连接所述控制箱，所述控制箱通过电路连接所述电磁法透水线圈。
2.如权利要求1所述的用于矿井下电磁透水检测的支撑装置，其特征在于，所述伸缩驱动机构包括伺服电机，所述伺服电机驱动连接丝杆，所述丝杆的外周套接螺母形成螺纹啮合连接，所述底板于所述丝杆的两侧平行设置滑轨，所述螺母的两侧固连滑块，所述滑块对应卡接所述滑轨形成滑移连接。
3.如权利要求2所述的用于矿井下电磁透水检测的支撑装置，其特征在于，所述底板于所述滑轨的末端位置设置防尘罩，所述防尘罩朝向所述滑轨设置敞口。
4.如权利要求2所述的用于矿井下电磁透水检测的支撑装置，其特征在于，所述螺母与所述滑块之间通过机械链条相固连。
5.如权利要求2所述的用于矿井下电磁透水检测的支撑装置，其特征在于，所述控制箱内设置控制主板，所述控制主板上设置用于接收信息的接收模块、用于发送指令的发送模块和用于计算升降距离的计算模块，所述触碰检测器通过电信号连接所述接收模块，所述发送模块通过电信号连接所述伺服电机、所述电磁法透水线圈。
6.如权利要求2所述的用于矿井下电磁透水检测的支撑装置，其特征在于，所述控制箱包括...
【专利技术属性】
技术研发人员：惠鑫，刘国伟，孙琪皓，曹家源，刘港，刘帅奇，李光，王志文，段学良，
申请(专利权)人：中国工业互联网研究院，
类型：发明
国别省市：
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