Page 128 - 煤矿安全生产与生态环境治理和发展问题研究
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Research on Coal Mine Safety Production and Ecological Environment
Governance and Development Issues
煤矿安全生产与生态环境治理和发展问题研究
采煤时截齿会经常切入岩石中，考虑到安全因素，要对采煤调高控制上预留顶煤
或高瓦斯工作面；因截齿经常切入岩石中，截齿的损耗比较大。
（2）在顶底板岩石层上采集信号
采煤机截割煤层时会产生振动波，在顶底板表面放置的加速度传感器会检测
到通过岩石层传播过来的振动波。通过处理检测到的振动信号来判断滚筒截齿是
否切入岩石。此方法相对采集点在采煤机部件上的优点是可以使仪器远离采煤机，
减少噪声干扰的影响。这个方法接收信号的效果比较好，采集点离采煤机越近优
势越明显。但是随着采煤机的移动，采集点的位置也要不断地调整，加大了工
作量。
4. 光学探测技术
在基于光学探测技术的煤岩界面识别方法上，有高压水射流一光测法和激光
粉尘探测法。
（1）高压水射流一光测
用两个相距 50mm 的高压喷嘴围绕其对称轴旋转并喷射高压水，在顶煤中会
打出一个直径为 50mm 的孔，然而在顶板上只会打出一个圆形狭缝，孔的底平面
就是煤岩界面，孔深就是顶煤层厚度。可以通过摄影术中一种自动聚焦系统测得
孔深，即顶煤层厚度。
（2）激光粉尘探测法
采煤机截割到煤炭时会产生煤尘，截割到岩石时会产生岩尘。因此，通过用
收集装置将采煤机滚筒截齿截割煤层时掉落的粉尘吸收到防火隔爆室中，用激光
照射粉尘测算粉尘成分，可测算出煤岩界面。此方法不能推断顶煤层厚度，只能
识别采煤机截齿是否切入顶岩层中。
5. 热敏测试技术
采煤机截齿在截割煤岩时会产生实时温度，因煤炭和岩石的物理特性不同，
截割时产生的温度也不同。通过高灵敏度的红外测温仪实时定向测量截割煤岩体
截齿的温度来判断滚筒是否截割到煤岩界面。该方法的优点是红外线辐射对粉尘
的穿透力强，可测出 ±0.1℃的温度变化。因它的高灵敏性使得此方法很有应用
前景，目前国际正在加紧研究。此方法也有它的局限性，只有在截割到岩石时，
才能测算出煤岩界面。当煤炭与岩石的物理特性接近时，即使截割到岩石，也很
难测算出煤岩界面。
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