矿井地质状况探测方法及装置与流程

本发明属于矿井地质领域，特别涉及一种矿井地质状况探测方法及装置。

背景技术：

1、采矿，能源综合术语，是自地壳内和地表开采矿产资源的技术和科学。广义的采矿还包括煤和石油的开采。采矿工业是一种重要的原料工业，金属矿石是冶炼工业的主要原料，非金属矿石是重要的化工原料和建筑材料。

2、在进行采矿时，由于将采除矿脉之后会在地质体中形成采空区，采空区的存在会导致矿区的地质体发生沉降甚至塌方等隐患。相关技术中，形成采空区之后，通常是在采空区的地质体中预埋相关传感器以用于监测采空区的地质体的沉降情况。使用预埋传感器的方法虽然可以在一定程度上实现对采空区的地质体进行监测的功能，但是由于预埋传感器的监测范围有限，也就使得不能完全有效的监测采空区的沉降情况，同时的，由于传感器预埋之后便仅能对其周围区域进行监测，也使得监测成本提高。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是提供一种矿井地质状况探测方法及装置，旨在解决相关技术中存在的使用预埋传感器的方法虽然可以在一定程度上实现对采空区的地质体进行监测的功能，但是由于预埋传感器的监测范围有限，也就使得不能完全有效的监测采空区的沉降情况，同时的，由于传感器预埋之后便仅能对其周围区域进行监测，也使得监测成本提高的技术问题。

2、为实现上述目的，第一方面，本发明提出的一种矿井地质状况探测装置，包括：

3、运动机构，所述运动机构包括掘进部件以及运动部件，所述运动部件安装于所述掘进部件，所述运动部件能在行走状态与飞行状态之间可切换，所述掘进部件内形成有能与外界连通的容纳空间，所述掘进部件用于在所述矿井内的地质体中掘进以形成可供处于行走状态的所述运动部件行走的通道；以及，

4、探测机构，所述探测机构安装于所述容纳空间，所述探测机构包括用于检测所述矿井的位移数据的第一检测部件以及用于检测所述矿井的地质状态的第二检测部件。

5、可选地，所述行走部件包括行走组件、飞行组件以及切换组件，所述切换组件安装于所述掘进部件，所述行走组件以及所述飞行组件均安装于所述切换组件，所述切换组件能在所述行走状态或者所述飞行状态之间可切换，以对应使所述行走组件带动所述探测机构在所述通道内行走并探测或者对应使所述飞行组件带动所述探测机构在所述矿井内飞行并探测。

6、可选地，所述切换组件包括：

7、基座，所述基座与所述掘进部件连接；

8、调节杆，所述调节杆沿周向可转动地安装于所述基座的侧壁，所述调节杆远离所述基座的一端用于安装所述行走组件以及所述飞行组件，且所述行走组件与所述飞行组件间隔分布；以及，

9、复位件，所述复位件安装于所述调节杆上，且所述复位件与所述基座连接；

10、所述调节杆能伸出所述基座并转动至使所述行走组件或者所述飞行组件朝向所述矿井内的地质体，以对应在飞行状态与行走状态之间可切换。

11、可选地，所述调节杆包括连接段和旋转段，所述连接段与所述基座可转动地连接，所述旋转段与所述连接段转动连接，所述飞行组件以及所述行走组件均安装于所述旋转段，且所述连接段能带动所述旋转段伸出所述基座，并在伸出所述基座时，所述旋转段能旋转至使所述飞行组件或者所述行走组件朝向所述地质体，以对应在飞行状态与行走状态之间可切换。

12、可选地，所述连接段内形成有收容腔室，所述旋转段能收容于所述收容腔室内。

13、可选地，所述行走组件包括伸缩节、吸附臂以及吸附件，所述伸缩节的一端与所述旋转段连接，另一端与所述吸附臂连接，所述吸附件安装于所述吸附臂。

14、可选地，所述飞行组件包括安装支座、驱动电机以及飞行翼，所述安装支座安装于所述旋转段远离所述连接段的一端，且所述安装支座与所述伸缩节相对布置，所述驱动电机安装于所述安装支座，且所述驱动电机的输出轴朝背离所述伸缩节的方向延伸，所述飞行翼安装于所述输出轴，且所述飞行翼可折叠设置。

15、可选地，所述第一检测部件包括第一检测件以及信号收发器，所述第一检测件以及所述信号收发器均安装于容纳空间，且所述第一检测件与所述信号收发器通讯连接，所述信号收发器与外界数据接收设备通讯连接。

16、可选地，所述第二检测部件包括驱动件、凸轮、敲击件以及复位件，所述驱动件安装于所述容纳空间内，所述凸轮安装于所述驱动件，所述敲击件可活动地安装于所述容纳空间内，所述复位件套设于所述敲击件的外周，且所述驱动件可驱动所述凸轮转动，以带动所述敲击件伸出所述容纳空间并敲击所述地质体。

17、基于相同的技术构思，第二方面，本发明提出一种矿井地质状况探测方法，应用如第一方面所述的矿井地质状况探测装置；

18、所述矿井地质状况探测方法包括如下步骤：

19、根据所述矿井内的空洞分布信息，确定所述矿井地质状况探测装置的工作模式；

20、当所述空洞为连续且相互连通的空洞时，则所述矿井地质状况探测装置以飞行模式在所述空洞内运动并带动所述探测机构对所述空洞的侧壁进行探测；

21、当所述空洞为不连续或者互不连通的空洞时，则所述矿井地质状况探测装置以行走模式在所述空洞内运动并带动所述掘进部件掘进以使所述空洞相互连通且带动所述探测机构对所述空洞的侧壁进行探测。

22、本发明技术方案通过设置运动机构以及探测机构，将运动机构中的运动部件安装于掘进部件，并使得运动部件能在行走状态与飞行状态之间可切换，同时在掘进部件内部形成于外界连通的容纳空间，使得掘进部件用于在矿井内的地质体中掘进以形成用于可供处于行走状态的运动部件行走的通道，最后将探测机构安装于容纳空间内，使得本发明在使用时能够在矿区的地质体内以飞行状态或者行走状态运动并对矿区的地质体进行探测，进而也就使得本发明在使用时能够使得探测机构可以无需受到矿井内的环境的影响，提升了探测机构的探测区域和探测范围，降低了探测成本。

技术特征：

1.一种矿井地质状况探测装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的矿井地质状况探测装置，其特征在于，所述行走部件包括行走组件、飞行组件以及切换组件，所述切换组件安装于所述掘进部件，所述行走组件以及所述飞行组件均安装于所述切换组件，所述切换组件能在所述行走状态或者所述飞行状态之间可切换，以对应使所述行走组件带动所述探测机构在所述通道内行走并探测或者对应使所述飞行组件带动所述探测机构在所述矿井内飞行并探测。

3.根据权利要求2所述的矿井地质状况探测装置，其特征在于，所述切换组件包括：

4.根据权利要求3所述的矿井地质状况探测装置，其特征在于，所述调节杆包括连接段，所述连接段和旋转段，所述连接段与所述基座可转动地连接，所述旋转段与所述连接段转动连接，所述飞行组件以及所述行走组件均安装于所述旋转段，且所述连接段能带动所述旋转段伸出所述基座，并在伸出所述基座时，所述旋转段能旋转至使所述飞行组件或者所述行走组件朝向所述地质体，以对应在飞行状态与行走状态之间可切换。

5.根据权利要求4所述的矿井地质状况探测装置，其特征在于，所述连接段内形成有收容腔室，所述旋转段能收容于所述收容腔室内。

6.根据权利要求5所述的矿井地质状况探测装置，其特征在于，所述行走组件包括伸缩节、吸附臂以及吸附件，所述伸缩节的一端与所述旋转段连接，另一端与所述吸附臂连接，所述吸附件安装于所述吸附臂。

7.根据权利要求6所述的矿井地质状况探测装置，其特征在于，所述飞行组件包括安装支座，驱动电机以及飞行翼，所述安装支座安装于所述旋转段远离所述连接段的一端，且所述安装支座与所述伸缩节相对布置，所述驱动电机安装于所述安装支座，且所述驱动电机的输出轴朝背离所述伸缩节的方向延伸，所述飞行翼安装于所述输出轴，且所述飞行翼可折叠设置。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的矿井地质状况探测装置，其特征在于，所述第一检测部件包括第一检测件以及信号收发器，所述第一检测件以及所述信号收发器均安装于容纳空间，且所述第一检测件与所述信号收发器通讯连接，所述信号收发器与外界数据接收设备通讯连接。

9.根据权利要求8所述的矿井地质状况探测装置，其特征在于，所述第二检测部件包括驱动件、凸轮、敲击件以及复位件，所述驱动件安装于所述容纳空间内，所述凸轮安装于所述驱动件，所述敲击件可活动地安装于所述容纳空间内，所述复位件套设于所述敲击件的外周，且所述驱动件可驱动所述凸轮转动，以带动所述敲击件伸出所述容纳空间并敲击所述地质体。

10.一种矿井地质状况探测方法，其特征在于，应用如权利要求1至9中任一项所述的矿井地质状况探测装置；

技术总结本发明属于矿井地质领域，特别涉及一种矿井地质状况探测方法及装置，通过设置运动机构以及探测机构，将运动机构中的运动部件安装于掘进部件，并使得运动部件能在行走状态与飞行状态之间可切换，同时在掘进部件内部形成于外界连通的容纳空间，使得掘进部件用于在矿井内的地质体中掘进以形成用于可供处于行走状态的运动部件行走的通道，最后将探测机构安装于容纳空间内，使得本发明在使用时能够在矿区的地质体内以飞行状态或者行走状态运动并对矿区的地质体进行探测，进而也就使得本发明在使用时能够使得探测机构可以无需受到矿井内的环境的影响，提升了探测机构的探测区域和探测范围，降低了探测成本。技术研发人员：张建强,邹吉宇,张陆佳,肖辉,刘涛,张凡,马武云,安诚瑞,黄迁龙受保护的技术使用者：新疆哈巴河阿舍勒铜业股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/27