CN116006877A - 一种顶煤位置追踪仪安放装置及其安放方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种顶煤位置追踪仪安放装置及其安放方法，属于顶煤运移技术领域，包括导向套筒和螺纹连接在其内的顶升推杆；导向套筒包括用于伸入钻孔的伸入段和留置于钻孔外用于握持的留置段，伸入段一端设有供顶煤位置追踪仪填入的放置口，放置口的直径小于自然张开的锚爪外接圆的直径，留置段的一端设有伸出口；顶升推杆包括顶升段和用于带动其旋转的旋转段，旋转段伸出伸出口。安放方法包括：S1、导向套筒填入顶煤位置追踪仪并伸入钻孔；S2、若装填了一个，则将放置口移至目标层位进行安放；若装填了多个，则从钻孔内最高目标层位依次向下安放；S3、将导向套筒抽出钻孔。各部件高效配合，解决顶煤位置追踪仪安放过程速度慢、效率低的问题。

Description

一种顶煤位置追踪仪安放装置及其安放方法

技术领域

本发明涉及顶煤运移技术领域，特别是涉及一种顶煤位置追踪仪安放装置及其安放方法。

背景技术

为掌握综放工作面顶煤运移规律，工作面通常采用安装顶煤位置追踪仪的方式，确定放煤过程中顶煤的放出程度及矸石到达放煤口的时机。煤位置追踪仪为中国矿业大学(北京)由2009年以专利的形式首次提出，该专利号为“200910080005.9”，公开了一种顶煤放出规律跟踪仪及其测定顶煤放出规律的方法，后续又将该顶煤放出规律跟踪仪称为顶煤位置跟踪仪、顶煤运移跟踪仪等，该仪器的作用是可以精确计算顶煤回收率，同时也可以解决摄像头把夹矸误判成顶板的问题。类似的专利还有专利号为“202011340097.2”所公开的“顶煤运移轨迹跟踪仪的无线数据采集方法及装置”，专利号为“202022781635.3”所公开的“顶煤运移轨迹跟踪仪以及顶煤运移轨迹监测系统”。

目前，顶煤位置追踪仪安放装置在安装时，需要在现场用钻杆或其他杆状工具将顶煤位置追踪仪器塞入钻孔内，送至到相应的层位后顶煤位置追踪仪安放装置上的锚爪能够防止顶煤位置追踪仪掉出钻孔，如专利号为“202022781635.3”，专利名称为“顶煤顶板运移轨迹跟踪仪”中的图6所示带有锚爪的顶煤顶板运移轨迹跟踪仪。但这种安放方式，不仅安装精度低，而且安装效率慢，安装过程费时费力，尤其是当需要在钻孔的不同层位安装多个顶煤位置追踪仪时，不得不进行重复的塞装工作，即安装完一个顶煤位置追踪仪，需要将钻杆取出，装上新的顶煤位置追踪仪再重新塞入钻孔内，造成安放的速度慢、效率低。

发明内容

本发明的目的是解决上述技术问题，提供一种顶煤位置追踪仪安放装置及其安放方法，通过导向套筒与顶升推杆的共同配合，在顶升推杆作用下沿导向套筒移动将顶煤位置追踪仪推至钻孔内目的层位，各部件高效配合，解决顶煤位置追踪仪安放过程速度慢、效率低的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明公开了一种顶煤位置追踪仪安放装置，包括导向套筒和螺纹连接在所述导向套筒内的顶升推杆；所述导向套筒包括用于伸入钻孔内的伸入段和留置于所述钻孔外用于握持的留置段，所述伸入段远离所述留置段的一端设有供自带锚爪的顶煤位置追踪仪填入的放置口，所述放置口的直径小于自然张开的锚爪外接圆的直径，所述留置段远离所述伸入段的一端设有伸出口；所述顶升推杆包括用于将所述顶煤位置追踪仪顶出所述放置口的顶升段和用于带动所述顶升段旋转的旋转段，所述旋转段伸出所述伸出口。

优选地，所述导向套筒的内壁上设有供所述锚爪的爪子滑动的导向滑槽，所述导向滑槽的两端沿所述导向套筒的轴向分别延伸至所述放置口和所述伸出口。

优选地，所述放置口的外壁上设有供所述锚爪的爪子滑出所述导向滑槽的导向开口。

优选地，所述留置段的外表面为防滑面。

优选地，所述顶升推杆的端头设有用于推动所述顶煤位置追踪仪的推头，所述推头的直径小于所述顶升推杆的直径。

优选地，所述导向套筒为铝合金套筒。

优选地，所述顶升推杆为铝合金推杆。

还公开了一种顶煤位置追踪仪安放方法，采用了上述的顶煤位置追踪仪安放装置，包括以下步骤：

S1、将一个或多个所述顶煤位置追踪仪通过所述放置口装填入所述导向套筒内，然后将所述放置口伸入钻孔中；

S2、若装填了一个所述顶煤位置追踪仪，则需先将所述放置口移至所述钻孔内放置所述顶煤位置追踪仪的目标层位，握住所述导向套筒的留置段，并转动所述转动段，使所述顶升推杆沿所述导向套筒轴向移动，将所述顶煤位置追踪仪推出所述放置口，所述锚爪自动张开并锚固在钻孔内，完成安放；若是多个所述顶煤位置追踪仪，则按照上述安放方式，从所述钻孔内最高的需放置所述顶煤位置追踪仪的目标层位依次向下安放，直至所述钻孔内所有需要放置所述顶煤位置追踪仪的目标层位完成安放；

S3、完成安放后，往外拉动所述顶升推杆以将所述导向套筒抽出钻孔。

优选地，步骤S1中，装填时需将所述锚爪的每个爪子各自滑入相应的所述导向滑槽内。

优选地，步骤S2中，用机械或手握住所述防滑面。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

1.本发明的顶煤位置追踪仪安放装置中，将导向套筒与顶升推杆螺纹连接后，导向套筒能够将装填的顶煤位置追踪仪的锚爪进行收束，转动顶升推杆能够将顶煤位置追踪仪推送至钻孔内所需放置层位，而推出导向套筒的顶煤位置追踪仪的锚爪自然张开便可完成锚固，各部件高效配合，解决了顶煤位置追踪仪安放过程速度慢、安放不精准的问题，同时导向套筒内可一次性装填多个顶煤位置追踪仪，安放时无需将导向套筒抽出，通过沿钻孔由高到底依次推送，便可实现一次性安放多个顶煤位置追踪仪的目的，相较于传统需反复伸入和抽出钻孔来实现安装多个顶煤位置追踪仪的方式，本安放装置能够显提高安放效率，实现顶煤移动的精确监测。

2.本发明的顶煤位置追踪仪安放装置中，导向套筒内壁的上的导向滑槽，有利于对顶煤位置追踪仪的方向进行限位，在导向滑槽与锚爪的爪子滑动连接下，能够保证顶煤位置追踪仪只能沿导向套筒的轴向移动，而不会发生旋转，从而保证安放的精度，也避免多个顶煤位置追踪仪的锚爪之间发生相互缠绕的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为顶煤位置追踪仪安放装置的立体结构图；

图2为顶煤位置追踪仪安放装置的爆炸图；

图3为顶煤位置追踪仪的立体结构图；

图4为导向套筒的立体结构图；

图5为导向套筒放置口处的放大图；

图6为顶升推杆的立体结构图；

图7为顶煤位置追踪仪安放装置的剖视图。

附图标记说明：1、导向套筒；2、顶升推杆；3、顶煤位置追踪仪；4、锚爪；5、放置口；6、伸出口；7、导向滑槽；8、导向开口；9、内螺纹；10、外螺纹；11、推头。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本实施例提供了一种顶煤位置追踪仪安放装置，如图1至图7所示，包括导向套筒1和顶升推杆2，导向套筒1的内壁上设有内螺纹9，顶升推杆2的外壁上设有外螺纹10，通过内螺纹9和外螺纹10可将顶升推杆2螺纹连接在导向套筒1内。导向套筒1包括伸入段和留置段，伸入段用于伸入钻孔内部，留置段用于留置于钻孔的外部用于握持。伸入段远离留置段的一端设有放置口5，通过放置口5可将带有锚爪4的顶煤位置追踪仪3装填入导向套筒1内，也可供顶煤位置追踪仪3脱离导向套筒1。放置口5的内径小于自然张开的锚爪4外接圆的直径，以使锚爪4伸出放置口5时能够被放置口5收束，只有脱离放置口5的时候才会自然张开，作为优选地伸入段和留置段的内径与放置口5的直径相同，即整个导向套筒1的内径为统一内径。留置段远离放置段的一端设有伸出口6。顶升推杆2包括顶升段和旋转段，旋转段伸出伸出口6用于带动顶升段旋转，从而使顶升段沿导向套筒1的轴向朝向或远离放置口5方向移动，当顶升段朝向放置口5转动时，便可将顶煤位置追踪仪3向放置口5方向移动，直至推出放置口5，锚爪4自然张开便可卡在钻孔内。填装时可填装一个顶煤位置追踪仪3，也可根据实际需要放的位置，填装多个顶煤位置追踪仪3，多个顶煤位置追踪仪3相互叠放。使用时，通过将导向套筒1的伸入段伸入钻孔内，并将放置口5移动至钻孔需要放置的目标层位，用机械或手握持住留置段保持导向套筒1静止，正向拧动旋转段，以带动顶升段旋转，在内螺纹9和外螺纹10的配合下，顶升推杆2整体会沿着导向套筒1轴向移动，然后将顶煤位置追踪仪3向放置口5方向顶动，直至将其顶出放置口5，此时锚爪4张开便会锚固在钻孔内，当装填有多个顶煤位置追踪仪3时，需先将导向套筒1移至钻孔内需要放置的最高层位处，然后由最高层位到需要放置的最低层位依次安放顶煤位置追踪仪3，最后再抽出导向套筒1，然后反向拧动顶升推杆2，可重新装填，或直接反向将顶升推杆2拧出导向套筒1进行收纳。不仅安放精准，安放方式简单，而且可一次性安放多个，安放过程无需抽出导向套筒1，大幅提高了安放效率。

本实施例中，如图1至图7所示，导向套筒1的内壁上设有导向滑槽7，导向滑槽7的数量与锚爪4的爪子数量相对应，导向滑槽7沿导向套筒1的轴向延伸，导向滑槽7的两端分别延伸至放置口5和伸出口6处。顶煤位置追踪仪3从放置口5放入导向套筒1内的时候，需将锚爪4的爪子分别对应一个导向滑槽7然后滑入导向滑槽7内，这样能够起到限位作用，使得顶煤位置追踪仪3只能沿着导向套筒1的轴向移动，不会发生旋转。通常锚爪4的爪子数量为三个，因此导向滑槽7的数量也相应为三个。

进一步，本实施例中，如图1至图7所示，放置口5上设有导向开口8，每个导向开口8均与一条导向滑槽7对应，以便方便锚爪4的爪子滑出或伸入导向滑槽7内。

为了方便机械或手握住导向套筒1后，能够保证固定住导向套筒1，避免出现打滑，本实施例中，如图1至图7所示，导向套筒1的外表面为防滑面，做防滑处理，如做成麻面、喷涂防滑漆或者贴防滑胶贴等等。

为了避免顶升推杆2转动时，会误将锚爪4的爪子搅入内螺纹9和外螺纹10之间，本实施例中，如图1至图7所示，顶升推杆2的端头设有推头11，推头11的直径小于顶升推杆2的直径。推头11使得顶煤位置追踪仪3与内螺纹9和外螺纹10的螺纹连接处有一定的距离。

本实施例中，如图1至图7所示，导向套筒1为铝合金套筒。铝合金材质既满足了高结构强度的需求，同时又能大幅降低导向套筒1的重量，更便于进行操作。当然导向套筒1的材质并不限于此，也可是其他种强度高的材质，如不考虑重量主要考虑结构强度可为钢材，如主要考虑重量可为塑料材质或碳纤维材质。

进一步，本实施例中，如图1至图7所示，顶升推杆2为铝合金推杆。同样顶升推杆2的材质也不做限制，此处只是优选为铝合金。

实施例2

本实施例提供了一种顶煤位置追踪仪安放方法，采用了实施例1中的顶煤位置追踪仪安放装置，如图1至图7所示，包括以下步骤：

S1、将一个或多个顶煤位置追踪仪3通过放置口5装填入导向套筒1内，然后将导向套筒1的放置口5伸入钻孔中；S3、完成安放后，往外拉动所述顶升推杆以将所述导向套筒抽出钻孔。

S2、若装填了一个顶煤位置追踪仪3，则需先将放置口5移至钻孔内需放置顶煤位置追踪仪3的目标层位，握住导向套筒1的留置段，并正向转动顶升推杆2的转动段，以带动顶升段旋转，然后驱使整个顶升推杆2沿导向套筒1轴向移动，将顶煤位置追踪仪3推出放置口5，锚爪4自动张开并锚固在钻孔内，完成安放；若是多个顶煤位置追踪仪3，则按照上述锚固方式，先将导向套筒1的放置口5移动至钻孔内最高的需放置顶煤位置追踪仪3的目标层位，然后握住导向套筒1的留置段，并正向转动顶升推杆2的转动段，以带动顶升段旋转，然后驱使整个顶升推杆2沿导向套筒1轴向移动，将顶煤位置追踪仪3推出放置口5，完成第一个顶煤位置追踪仪3的安放，然后向下移动导向套筒1，当放置口5移至钻孔内另一个需放置顶煤位置追踪仪3的目标层位后，继续转动顶升推杆2使新的顶煤位置追踪仪3脱离导向套筒1完成安放，然后在向下移动导向套筒1，依次类推，直至钻孔内所有需要放置顶煤位置追踪仪3的目标层位完成安放；

S3、完成安放后将导向套筒1和顶升推杆2抽出钻孔，将顶升推杆2反向旋转，以将顶升推杆2拆下进行收纳，或将顶升推杆2旋回原来的位置，重新装填新的顶煤位置追踪仪3，进行下一钻孔的安放。

本实施例中，如图1至图7所示，步骤S1中，装填时需将锚爪4的每个爪子各自对准相应的导向滑槽7，锚爪4穿过放置口5时，需要用手或机械提前将锚爪4收束。

本实施例中，如图1至图7所示，步骤S2中，用机械或手握住防滑面以实现导向套筒1的固定。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种顶煤位置追踪仪安放装置，其特征在于，包括导向套筒和螺纹连接在所述导向套筒内的顶升推杆；所述导向套筒包括用于伸入钻孔内的伸入段和留置于所述钻孔外用于握持的留置段，所述伸入段远离所述留置段的一端设有供自带锚爪的顶煤位置追踪仪填入的放置口，所述放置口的直径小于自然张开的锚爪外接圆的直径，所述留置段远离所述伸入段的一端设有伸出口；所述顶升推杆包括用于将所述顶煤位置追踪仪顶出所述放置口的顶升段和用于带动所述顶升段旋转的旋转段，所述旋转段伸出所述伸出口。

2.根据权利要求1所述的顶煤位置追踪仪安放装置，其特征在于，所述导向套筒的内壁上设有供所述锚爪的爪子滑动的导向滑槽，所述导向滑槽的两端沿所述导向套筒的轴向分别延伸至所述放置口和所述伸出口。

3.根据权利要求2所述的顶煤位置追踪仪安放装置，其特征在于，所述放置口的外壁上设有供所述锚爪的爪子滑出所述导向滑槽的导向开口。

4.根据权利要求3所述的顶煤位置追踪仪安放装置，其特征在于，所述留置段的外表面为防滑面。

5.根据权利要求1所述的顶煤位置追踪仪安放装置，其特征在于，所述顶升推杆的端头设有用于推动所述顶煤位置追踪仪的推头，所述推头的直径小于所述顶升推杆的直径。

6.根据权利要求1所述的顶煤位置追踪仪安放装置，其特征在于，所述导向套筒为铝合金套筒。

7.根据权利要求6所述的顶煤位置追踪仪安放装置，其特征在于，所述顶升推杆为铝合金推杆。

8.一种顶煤位置追踪仪安放方法，采用了如权利要求1-7任意一项所述的顶煤位置追踪仪安放装置，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将一个或多个所述顶煤位置追踪仪通过所述放置口装填入所述导向套筒内，然后将所述放置口伸入钻孔中；

S2、若装填了一个所述顶煤位置追踪仪，则需先将所述放置口移至所述钻孔内放置所述顶煤位置追踪仪的目标层位，握住所述导向套筒的留置段，并转动所述转动段，使所述顶升推杆沿所述导向套筒轴向移动，将所述顶煤位置追踪仪推出所述放置口，所述锚爪自动张开并锚固在钻孔内，完成安放；若是多个所述顶煤位置追踪仪，则按照上述安放方式，从所述钻孔内最高的需放置所述顶煤位置追踪仪的目标层位依次向下安放，直至所述钻孔内所有需要放置所述顶煤位置追踪仪的目标层位完成安放；

S3、完成安放后，往外拉动所述顶升推杆以将所述导向套筒抽出钻孔。

9.根据权利要求8所述的顶煤位置追踪仪安放方法，其特征在于，步骤S1中，装填时需将所述锚爪的每个爪子各自滑入相应的所述导向滑槽内。

10.根据权利要求8所述的顶煤位置追踪仪安放方法，其特征在于，步骤S2中，用机械或手握住所述防滑面。

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