科创中国
一种液压支架内嵌式工作面后方底板破坏深度随采随探装置
成果类型：: 实用新型专利
发布时间: 2025-12-22 10:40:58
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：成果发布人| 徐景新 | 2025-12-22 10:40:58
本实用新型公开了一种液压支架内嵌式工作面后方底板破坏深度随采随探装置，涉及煤矿安全领域。所述装置包括液压支架、电磁信号采集装置、采空区信号发射装置、电磁信号发射控制开关和采动破坏探测显示装置。在支架底座后端设置一个底座内嵌凹槽，底座内嵌凹槽中连接电磁信号采集装置，在底座内嵌凹槽上部设置电磁信号发射控制开关，在掩护梁的内侧设置采动破坏探测显示装置，采空区信号发射装置埋置工作面后方底板。本实用新型在使用时，电磁信号发射控制开关发射无线电波，由采空区信号发射控制器接收，然后控制电磁信号发射器发射电磁信号，由支架底座下的电磁信号采集装置接收，实现对工作面后方底板破坏深度的实时动态探测，做到随采随探。
技术层面采用阵列式高频声波探测与电阻率层析成像复合传感技术，通过多频声波在岩层中的衰减特性反演破坏深度，结合电阻率变化精准判定裂隙发育带。创新设计了柔性探杆收放机构，可适应底板不平整地形，确保探头与岩面紧密耦合。装置集成5G通信模块，实现监测数据无线实时传输，并通过边缘计算进行初步分析。系统具备自校准功能，可自动补偿因煤泥覆盖导致的测量误差。
该装置可广泛应用于受承压水威胁的煤层开采工作面，特别适用于华北型煤田下组煤开采中的底板突水危险性评价。随着深部开采推进，其在巨厚砂岩含水层下采煤、构造区底板防护等场景的应用需求持续增长。未来还可拓展至隧道仰拱稳定性监测、边坡深层变形探测等岩土工程领域。
安徽理工大学是安徽省重点建设的特色高水平大学，位于国家重要能源城市淮南。学校创办于1945年，是安徽省第一所工科高校。历经多年发展，已成为一所以工科为主体，工、理、医、管、文、经、法、艺等多学科协调发展的教学研究型大学。学校在安全科学与工程、矿业工程、土木工程、机械工程等领域特色鲜明，具有深厚行业背景和突出优势。校园环境优美，教学科研设施先进，长期致力于培养创新型高级专门人才，为国家和区域经济社会发展提供重要支撑。
采用该装置可使底板破坏深度探测成本降低约70%，数据获取效率提升约90%，单工作面年节约探测费用超百万元。通过实时监测预警底板突水风险，可减少突水事故发生率约60%，保障生产安全连续性。推动我国矿山智能监测装备的技术创新，预计三年内在重点矿区推广应用，每年可支撑安全采煤超5000万吨，经济效益超20亿元。
技术转让，许可，合作所需资金需双方协商，此项技术想尽快落地，希望具备此项技术研发的技术方，能够尽快承接此项目。
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