矿山采空区坍塌安全检测保护设备及坍塌检测方法

369 编辑：中冶有色技术网来源：中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所, 中国铁道科学研究院集团有限公司

2024-10-16 14:48:31

权利要求

1.一种矿山采空区坍塌安全检测保护设备，包括安装单元(100)、检测单元(200)、保护单元(300)和固定锁紧单元(400)，其特征在于：

所述安装单元(100)包括外罩(101)和底座(102)，所述外罩(101)和底座(102)相互连接，所述底座(102)底部有安装有固定柱(1023);

所述检测单元(200)包括红外线发射器(201)、红外线接收器(202)、信号发送器(203)和摆杆(2041)，所述红外线发射器(201)和红外线接收器(202)对称安装在底座(102)上，且所述红外线发射器(201)和红外线接收器(202)之间的空隙中转动安装有摆杆(2041)，所述摆杆(2041)末端安装有隔离球(2042)，且隔离球(2042)阻隔红外线发射器(201)和红外线接收器(202)之间的红外线传播，所述信号发送器(203)安装在外罩(101)顶部;

所述保护单元(300)包括弧形罩(301)和保护罩(306)，所述弧形罩(301)内部活动插接有弧形杆(302)，所述弧形杆(302)一端安装有电磁铁(3022)，所述弧形杆(302)另一端滑动杆安装有十字连接板(304)，且十字连接板(304)上活动安装有摇臂(305)，所述摇臂(305)转动中心安装在外罩(101)上，且摇臂(305)转动中心和保护罩(306)相互连接，且保护罩(306)覆盖在信号发送器(203)外侧;

所述固定锁紧单元(400)包括插板(401)和导向杆(404)，所述插板(401)插接在固定柱(1023)开设的插槽(4011)中，所述插板(401)末端安装有顶杆(402)，所述导向杆(404)一端和十字连接板(304)连接，所述导向杆(404)另一端插接在固定柱(1023)内部，且导向杆(404)末端安装有连接杆(4031)，且连接杆(4031)上安装有锥形挤压柱(403)，且锥形挤压柱(403)侧壁和顶杆(402)滑动连接。

2.根据权利要求1所述的一种矿山采空区坍塌安全检测保护设备，其特征在于，所述外罩(101)两侧设置有安装耳(1012)，且安装耳(1012)和底座(102)贴合，所述安装耳(1012)和底座(102)之间通过螺栓拧合连接，所述外罩(101)上安装有检修门(1013)，所述检修门(1013)和外罩(101)内部腔室相互连接。

3.根据权利要求1所述的一种矿山采空区坍塌安全检测保护设备，其特征在于，所述底座(102)底部安装有四个插杆(1021)，四个所述插杆(1021)表面进行倒角处理，所述底座(102)上安装有安装台(1022)，且安装台(1022)覆盖在外罩(101)底部，所述固定柱(1023)上设置有安装板(1024)，所述安装板(1024)和安装台(1022)相互连接。

4.根据权利要求1所述的一种矿山采空区坍塌安全检测保护设备，其特征在于，所述外罩(101)内部安装有L形支架(204)，所述L形支架(204)底部转动安装有摆杆(2041)。

5.根据权利要求1所述的一种矿山采空区坍塌安全检测保护设备，其特征在于，所述弧形罩(301)外侧安装有同步支架(3011)，所述同步支架(3011)末端与外罩(101)内壁相互连接，所述弧形罩(301)内部开设有弧形腔(3012)，所述弧形腔(3012)内部滑动设置有压板(3021)，所述压板(3021)与弧形杆(302)相互连接，所述弧形杆(302)上套接有定位弹簧(3024)，所述定位弹簧(3024)一端卡接在压板(3021)上，所述定位弹簧(3024)另一端卡接在弧形腔(3012)内壁。

6.根据权利要求1所述的一种矿山采空区坍塌安全检测保护设备，其特征在于，所述十字连接板(304)上开设有缺口(3041)，所述缺口(3041)侧壁开设有导向槽(3042)，所述弧形杆(302)末端活动贯穿缺口(3041)，所述弧形杆(302)末端安装有滑杆(3023)，所述滑杆(3023)滑动设置在导向槽(3042)中。

7.根据权利要求1所述的一种矿山采空区坍塌安全检测保护设备，其特征在于，所述摇臂(305)末端转动安装有导向滑块(3051)，所述导向滑块(3051)底部滑动设置有导向滑轨(3052)，所述导向滑轨(3052)安装在十字连接板(304)上，所述摇臂(305)转动中心安装有旋转轴(3061)，所述旋转轴(3061)活动贯穿外罩(101)顶部安装的固定座(1011)上，且旋转轴(3061)末端和保护罩(306)相互连接，所述外罩(101)上安装有密封板(3062)，所述密封板(3062)与保护罩(306)侧壁滑动连接。

8.根据权利要求1所述的一种矿山采空区坍塌安全检测保护设备，其特征在于，所述固定柱(1023)内部安装有隔板(4032)，所述连接杆(4031)活动贯穿隔板(4032)，所述连接杆(4031)和导向杆(404)连接处安装有推板(4041)，所述连接杆(4031)上套接有复位弹簧(4042)，所述复位弹簧(4042)一端卡接在推板(4041)上，另一端卡接在隔板(4032)上。

9.根据权利要求1所述的一种矿山采空区坍塌安全检测保护设备，其特征在于，所述固定柱(1023)底部安装有支撑台(4013)，所述支撑台(4013)上安装有导向座(4012)，所述顶杆(402)活动贯穿导向座(4012)，所述顶杆(402)末端安装有导向轮(4021)，且导向轮(4021)和锥形挤压柱(403)侧壁滑动连接，所述顶杆(402)外壁安装有挡板(4022)，所述挡板(4022)侧壁和导向座(4012)侧壁之间卡接设置有挤压弹簧(4023)。

10.一种矿山采空区坍塌安全检测保护设备的坍塌检测方法，应用于权利要求1～9任一项权利要求所述的一种矿山采空区坍塌安全检测保护设备，其特征在于，所述检测方法的步骤如下：

步骤一：首先将设备整体安装在矿山采空区上，保证设备处于水平状态，并且将固定柱(1023)和插杆(1021)插入土地中，保证设备的稳定性;

步骤二：当发生矿山采空区发生坍塌地质灾害的时候，此时山体会同步发生震动，此时震动传递给设备，带动设备发生震动，带动转动连接的摆杆(2041)和隔离球(2042)发生晃动，隔离球(2042)位移后方便红外线的传播，进而此时红外线接收器(202)接受到红外线发射器(201)发射的红外线，并且将该信号传递给信号发送器(203)，此时信号发送器(203)将信号发射，起到了检测预警的目的;

步骤三：当震动特别大的情况下，隔离球(2042)的摆动幅度越大，最终隔离球(2042)和电磁铁(3022)吸附在一起，在重力的情况下拉动弧形杆(302)在弧形罩(301)中滑动，进而拉动十字连接板(304)竖直向下移动，而表面的摇臂(305)位置发生变化，带动保护罩(306)旋转，使得被保护罩(306)所保护的信号发送器(203)打开，方便信号及时的传播，且在没有的震动的情况下，对信号发送器(203)进行保护;

步骤四：在十字连接板(304)向下滑动的时候，带动导向杆(404)和连接杆(4031)向下滑动，进而带动末端的锥形挤压柱(403)向下移动，通过表面的锥形轮廓带动四周的顶杆(402)向两侧移动，顶杆(402)将末端的插板(401)插接在外部的土壤中，保证设备此时安装的更加牢固。

说明书

技术领域

[0001]本发明属于矿山安全检测设备技术领域，具体地说，涉及一种矿山采空区坍塌安全检测保护设备及坍塌检测方法。

背景技术

[0002]矿山采空区暴露在室外，会长时间受到雨水的冲刷，进而导致地体变的松软，具有一定的坍塌风险。

[0003]经检索CN115308807A公开了一种矿山采空区坍塌安全检测保护设备及坍塌检测方法，包括保护安装结构和监测生产结构，保护安装结构的下端位置处套接有监测生产结构，保护安装结构包括连接环架、保护盘、连接插架，连接环架设在保护安装结构的内端底部，连接环架的下端固定连接有保护盘，保护盘的下端位置固定连接有连接插架，保护安装结构还包括顶盘架、顶板连盘、侧壁架、弹性连接环架、锥形底架和中心支架，保护盘的中心固定连接有顶盘架，顶盘架的下端固定连接有中心支架，中心支架的底端固定连接有锥形底架，连接插架的下端固定连接有顶板连盘。本发明通过保护安装结构和监测生产结构的设置，实现矿山坍塌安全检测工作。

[0004]但是经本发明人探索发现该技术方案仍然存在至少以下缺陷：

当发生震动的时候，玻璃管上部的颜料会进入到玻璃管内部的水体中，起到了阻隔红外线传播的目的，进而达到了检测的效果，但是在实际使用中，颜料水不是瞬间混合重复，而不充分的水不能起到阻挡作用，进而需要一定时间的充分混合后可以起到传播红外线的目的，导致检测具有一定的延时性。并且处理器是安装在设备内部，进而在信号发射和接收并不是那么顺畅，有着信号发射失败的危险，可能会导致检测人员无法及时检测矿山采空区是否坍塌，具有一定的安全隐患。

[0005]有鉴于此特提出本发明。

发明内容

[0006]为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：

一种矿山采空区坍塌安全检测保护设备，包括安装单元、检测单元、保护单元和固定锁紧单元，所述安装单元包括外罩和底座，所述外罩和底座相互连接，所述底座底部有安装有固定柱;

所述检测单元包括红外线发射器、红外线接收器、信号发送器和摆杆，所述红外线发射器和红外线接收器对称安装在底座上，且所述红外线发射器和红外线接收器之间的空隙中转动安装有摆杆，所述摆杆末端安装有隔离球，且隔离球阻隔红外线发射器和红外线接收器之间的红外线传播，所述信号发送器安装在外罩顶部;

所述保护单元包括弧形罩和保护罩，所述弧形罩内部活动插接有弧形杆，所述弧形杆一端安装有电磁铁，所述弧形杆另一端滑动杆安装有十字连接板，且十字连接板上活动安装有摇臂，所述摇臂转动中心安装在外罩上，且摇臂转动中心和保护罩相互连接，且保护罩覆盖在信号发送器外侧;

所述固定锁紧单元包括插板和导向杆，所述插板插接在固定柱开设的插槽中，所述插板末端安装有顶杆，所述导向杆一端和十字连接板连接，所述导向杆另一端插接在固定柱内部，且导向杆末端安装有连接杆，且连接杆上安装有锥形挤压柱，且锥形挤压柱侧壁和顶杆滑动连接。

[0007]作为本发明的一种优选实施方式，所述外罩两侧设置有安装耳，且安装耳和底座贴合，所述安装耳和底座之间通过螺栓拧合连接，所述外罩上安装有检修门，所述检修门和外罩内部腔室相互连接。

[0008]作为本发明的一种优选实施方式，所述底座底部安装有四个插杆，四个所述插杆表面进行倒角处理，所述底座上安装有安装台，且安装台覆盖在外罩底部，所述固定柱上设置有安装板，所述安装板和安装台相互连接。

[0009]作为本发明的一种优选实施方式，所述外罩内部安装有L形支架，所述L形支架底部转动安装有摆杆。

[0010]作为本发明的一种优选实施方式，所述弧形罩外侧安装有同步支架，所述同步支架末端与外罩内壁相互连接，所述弧形罩内部开设有弧形腔，所述弧形腔内部滑动设置有压板，所述压板与弧形杆相互连接，所述弧形杆上套接有定位弹簧，所述定位弹簧一端卡接在压板上，所述定位弹簧另一端卡接在弧形腔内壁。

[0011]作为本发明的一种优选实施方式，所述十字连接板上开设有缺口，所述缺口侧壁开设有导向槽，所述弧形杆末端活动贯穿缺口，所述弧形杆末端安装有滑杆，所述滑杆滑动设置在导向槽中。

[0012]作为本发明的一种优选实施方式，所述摇臂末端转动安装有导向滑块，所述导向滑块底部滑动设置有导向滑轨，所述导向滑轨安装在十字连接板上，所述摇臂转动中心安装有旋转轴，所述旋转轴活动贯穿外罩顶部安装的固定座上，且旋转轴末端和保护罩相互连接，所述外罩上安装有密封板，所述密封板与保护罩侧壁滑动连接。

[0013]作为本发明的一种优选实施方式，所述固定柱内部安装有隔板，所述连接杆活动贯穿隔板，所述连接杆和导向杆连接处安装有推板，所述连接杆上套接有复位弹簧，所述复位弹簧一端卡接在推板上，另一端卡接在隔板上。

[0014]作为本发明的一种优选实施方式，所述固定柱底部安装有支撑台，所述支撑台上安装有导向座，所述顶杆活动贯穿导向座，所述顶杆末端安装有导向轮，且导向轮和锥形挤压柱侧壁滑动连接，所述顶杆外壁安装有挡板，所述挡板侧壁和导向座侧壁之间卡接设置有挤压弹簧。

[0015]作为本发明的一种优选实施方式，所述一种矿山采空区坍塌安全检测保护设备的坍塌检测方法，步骤如下：

步骤一：首先将设备整体安装在矿山采空区上，保证设备处于水平状态，并且将固定柱和插杆插入土地中，保证设备的稳定性;

步骤二：当发生矿山采空区发生坍塌地质灾害的时候，此时山体会同步发生震动，此时震动传递给设备，带动设备发生震动，带动转动连接的摆杆和隔离球发生晃动，隔离球位移后方便红外线的传播，进而此时红外线接收器接受到红外线发射器发射的红外线，并且将该信号传递给信号发送器，此时信号发送器将信号发射，起到了检测预警的目的;

步骤三：当震动特别大的情况下，隔离球的摆动幅度越大，最终隔离球和电磁铁吸附在一起，在重力的情况下拉动弧形杆在弧形罩中滑动，进而拉动十字连接板竖直向下移动，而表面的摇臂位置发生变化，带动保护罩旋转，使得被保护罩所保护的信号发送器打开，方便信号及时的传播，且在没有的震动的情况下，对信号发送器进行保护;

步骤四：在十字连接板向下滑动的时候，带动导向杆和连接杆向下滑动，进而带动末端的锥形挤压柱向下移动，通过表面的锥形轮廓带动四周的顶杆向两侧移动，顶杆将末端的插板插接在外部的土壤中，保证设备此时安装的更加牢固。

[0016]本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

通过设置有检测单元，当发生矿山采空区发生坍塌地质灾害的时候，此时山体会同步发生震动，此时震动传递给设备，带动设备发生震动，带动转动连接的摆杆和隔离球发生晃动，隔离球位移后方便红外线的传播，进而此时红外线接收器接受到红外线发射器发射的红外线，并且将该信号传递给信号发送器，此时信号发送器将信号发射，起到了检测预警的目的，通过该种方式保证在震动的时候隔离球移位，红外线可以顺利传播，起到了预警的目的，保证了预警的及时性。

[0017]通过设置有保护单元，当震动特别大的情况下，隔离球的摆动幅度越大，最终隔离球和电磁铁吸附在一起，在重力的情况下拉动弧形杆在弧形罩中滑动，进而拉动十字连接板竖直向下移动，而表面的摇臂位置发生变化，带动保护罩旋转，使得被保护罩所保护的信号发送器打开，方便信号及时的传播，使得信号传播变得更加稳定，还可以对空闲时间段对信号发送器进行保护。

[0018]通过设置有固定锁紧单元，在十字连接板向下滑动的时候，带动导向杆和连接杆向下滑动，进而带动末端的锥形挤压柱向下移动，通过表面的锥形轮廓带动四周的顶杆向两侧移动，顶杆将末端的插板插接在外部的土壤中，保证设备此时安装的更加牢固。

[0019]下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

[0020]在附图中：

图1为一种矿山采空区坍塌安全检测保护设备的三维结构示意图;

图2为一种矿山采空区坍塌安全检测保护设备的正面结构示意图;

图3为一种矿山采空区坍塌安全检测保护设备的仰视图;

图4为一种矿山采空区坍塌安全检测保护设备的外罩内部结构示意图;

图5为一种矿山采空区坍塌安全检测保护设备的拆卸同步支架后结构图;

图6为一种矿山采空区坍塌安全检测保护设备的图5中A处放大图;

图7为一种矿山采空区坍塌安全检测保护设备的局部仰视图;

图8为一种矿山采空区坍塌安全检测保护设备的弧形罩剖视图;

图9为一种矿山采空区坍塌安全检测保护设备的局部结构示意图;

图10为一种矿山采空区坍塌安全检测保护设备的固定柱处剖视图;

图11为一种矿山采空区坍塌安全检测保护设备的图10中B处放大图。

[0021]图中：

100、安装单元;101、外罩;1011、固定座;1012、安装耳;1013、检修门;102、底座;1021、插杆;1022、安装台;1023、固定柱;1024、安装板;

200、检测单元;201、红外线发射器;202、红外线接收器;203、信号发送器;204、L形支架;2041、摆杆;2042、隔离球;

300、保护单元;301、弧形罩;3011、同步支架;3012、弧形腔;302、弧形杆;3021、压板;3022、电磁铁;3023、滑杆;3024、定位弹簧;304、十字连接板;3041、缺口;3042、导向槽;305、摇臂;3051、导向滑块;3052、导向滑轨;306、保护罩;3061、旋转轴;3062、密封板;

400、固定锁紧单元;401、插板;4011、插槽;4012、导向座;4013、支撑台;402、顶杆;4021、导向轮;4022、挡板;4023、挤压弹簧;403、锥形挤压柱;4031、连接杆;4032、隔板;404、导向杆;4041、推板;4042、复位弹簧。

具体实施方式

[0022]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明。

[0023]实施例1，如图1至图11所示，一种矿山采空区坍塌安全检测保护设备，包括安装单元100、检测单元200、保护单元300和固定锁紧单元400，安装单元100包括外罩101和底座102，外罩101和底座102相互连接，底座102底部有安装有固定柱1023。

[0024]检测单元200包括红外线发射器201、红外线接收器202、信号发送器203和摆杆2041，红外线发射器201和红外线接收器202对称安装在底座102上，且红外线发射器201和红外线接收器202之间的空隙中转动安装有摆杆2041，摆杆2041末端安装有隔离球2042，且隔离球2042阻隔红外线发射器201和红外线接收器202之间的红外线传播，信号发送器203安装在外罩101顶部;当发生矿山采空区发生坍塌地质灾害的时候，此时山体会同步发生震动，此时震动传递给设备，带动设备发生震动，带动转动连接的摆杆和隔离球发生晃动，隔离球位移后方便红外线的传播，进而此时红外线接收器接受到红外线发射器发射的红外线，并且将该信号传递给信号发送器，此时信号发送器将信号发射给检测人员，起到了检测预警的目的，通过该种方式保证在震动的时候隔离球移位，红外线可以顺利传播，起到了预警的目的，保证了预警的及时性，其中红外线发射器201、红外线接收器202和信号发送器203中的信号传输均为现有技术，在此不再赘述。

[0025]保护单元300包括弧形罩301和保护罩306，弧形罩301内部活动插接有弧形杆302，弧形杆302一端安装有电磁铁3022，弧形杆302另一端滑动杆安装有十字连接板304，且十字连接板304上活动安装有摇臂305，摇臂305转动中心安装在外罩101上，且摇臂305转动中心和保护罩306相互连接，且保护罩306覆盖在信号发送器203外侧;当震动特别大的情况下，隔离球的摆动幅度越大，最终隔离球和电磁铁吸附在一起，在重力的情况下拉动弧形杆在弧形罩中滑动，进而拉动十字连接板竖直向下移动，而表面的摇臂位置发生变化，带动保护罩旋转，使得被保护罩所保护的信号发送器打开，方便信号及时的传播，使得信号传播变得更加稳定，还可以对空闲时间段对信号发送器进行保护。

[0026]固定锁紧单元400包括插板401和导向杆404，插板401插接在固定柱1023开设的插槽4011中，插板401末端安装有顶杆402，导向杆404一端和十字连接板304连接，导向杆404另一端插接在固定柱1023内部，且导向杆404末端安装有连接杆4031，且连接杆4031上安装有锥形挤压柱403，且锥形挤压柱403侧壁和顶杆402滑动连接。在十字连接板向下滑动的时候，带动导向杆和连接杆向下滑动，进而带动末端的锥形挤压柱向下移动，通过表面的锥形轮廓带动四周的顶杆向两侧移动，顶杆将末端的插板插接在外部的土壤中，保证设备此时安装的更加牢固。

[0027]如图1、图2和图3所示，在具体实施方式中，外罩101两侧设置有安装耳1012，且安装耳1012和底座102贴合，安装耳1012和底座102之间通过螺栓拧合连接，外罩101上安装有检修门1013，检修门1013和外罩101内部腔室相互连接。安装耳1012可以用于连接外罩101和底座102，而检修门1013方便对外罩101内部的机械机构进行检修。

[0028]如图1、图2和图3所示，进一步的，底座102底部安装有四个插杆1021，四个插杆1021表面进行倒角处理，底座102上安装有安装台1022，且安装台1022覆盖在外罩101底部，固定柱1023上设置有安装板1024，安装板1024和安装台1022相互连接。四个插杆1021起到了辅助支撑的目的，安装板1024用于安装固定柱1023和底座102。

[0029]实施例2，基于上述实施例与本实施例不同的是：如图4和图5所示，外罩101内部安装有L形支架204，L形支架204底部转动安装有摆杆2041。震动发生的时候，摆杆2041是绕着L形支架204进行摆动的。

[0030]如图7、图8和图9所示，在具体实施方式中，弧形罩301外侧安装有同步支架3011，同步支架3011末端与外罩101内壁相互连接，弧形罩301内部开设有弧形腔3012，弧形腔3012内部滑动设置有压板3021，压板3021与弧形杆302相互连接，弧形杆302上套接有定位弹簧3024，定位弹簧3024一端卡接在压板3021上，定位弹簧3024另一端卡接在弧形腔3012内壁。隔离球2042会和通电电磁铁3022吸附在一起，此时隔离球2042在重力的情况下拉动弧形杆302在弧形罩301中滑动，并且弧形杆302上的压板3021在弧形腔3012中滑动，进而对定位弹簧3024进行挤压，而定位弹簧3024可以方便后期弧形杆302进行复位操作。

[0031]如图5、图6和图9所示，进一步的，十字连接板304上开设有缺口3041，缺口3041侧壁开设有导向槽3042，弧形杆302末端活动贯穿缺口3041，弧形杆302末端安装有滑杆3023，滑杆3023滑动设置在导向槽3042中。弧形杆302末端可以在缺口3041中滑动，且弧形杆302两侧的滑杆3023在导向槽3042中滑动，最终可以拉动十字连接板304竖直向下移动。

[0032]如图5、图6和图9所示，进一步的，摇臂305末端转动安装有导向滑块3051，导向滑块3051底部滑动设置有导向滑轨3052，导向滑轨3052安装在十字连接板304上，摇臂305转动中心安装有旋转轴3061，旋转轴3061活动贯穿外罩101顶部安装的固定座1011上，且旋转轴3061末端和保护罩306相互连接，外罩101上安装有密封板3062，密封板3062与保护罩306侧壁滑动连接。而十字连接板304向下移动后，表面的摇臂305位置发生变化，摇臂305末端的导向滑块3051在导向滑轨3052中滑动，使得摇臂305的角度发生变化，带动旋转轴3061和保护罩306在固定座1011上旋转，保护罩306旋转后，使得被保护罩306所覆盖的信号发送器203打开，方便信号及时的传播，且在没有的震动的情况下，对信号发送器203进行保护。

[0033]实施例3，基于上述实施例与本实施例不同的是：如图10所示，固定柱1023内部安装有隔板4032，连接杆4031活动贯穿隔板4032，连接杆4031和导向杆404连接处安装有推板4041，连接杆4031上套接有复位弹簧4042，复位弹簧4042一端卡接在推板4041上，另一端卡接在隔板4032上。而十字连接板304向下移动后，表面的导向杆404向固定柱1023内部进行移动，导向杆404上的推板4041同步向下滑动，推板4041和隔板4032相互靠近，可以对复位弹簧4042挤压，而复位弹簧4042可以方便后期进行复位操作，推板4041移动可以带动连接杆4031和锥形挤压柱403向下滑动。

[0034]如图10和图11所示，在具体实施方式中，固定柱1023底部安装有支撑台4013，支撑台4013上安装有导向座4012，顶杆402活动贯穿导向座4012，顶杆402末端安装有导向轮4021，且导向轮4021和锥形挤压柱403侧壁滑动连接，顶杆402外壁安装有挡板4022，挡板4022侧壁和导向座4012侧壁之间卡接设置有挤压弹簧4023。锥形挤压柱403向下滑动的时候，可以和顶杆402侧壁的导向轮4021滑动杆连接，进而可以推动顶杆402在导向座4012内部滑动，顶杆402末端向外侧移动，进而将插板401沿着插槽4011插到外侧的土壤中，进而可以保证固定柱1023和土壤连接的更加紧密，保证设备的稳定性，而顶杆402移动中，推动挡板4022整体移动，挡板4022可以对挤压弹簧4023进行挤压，而压缩的挤压弹簧4023方便后期复位。

[0035]本发明还公开了一种矿山采空区坍塌安全检测保护设备的坍塌检测方法，步骤如下：

步骤一：首先将设备整体安装在矿山采空区上，保证设备处于水平状态，并且将固定柱1023和插杆1021插入土地中，保证设备的稳定性;

步骤二：当发生矿山采空区发生坍塌地质灾害的时候，此时山体会同步发生震动，此时震动传递给设备，带动设备发生震动，带动转动连接的摆杆2041和隔离球2042发生晃动，隔离球2042位移后方便红外线的传播，进而此时红外线接收器202接受到红外线发射器201发射的红外线，并且将该信号传递给信号发送器203，此时信号发送器203将信号发射，起到了检测预警的目的;

步骤三：当震动特别大的情况下，隔离球2042的摆动幅度越大，最终隔离球2042和电磁铁3022吸附在一起，在重力的情况下拉动弧形杆302在弧形罩301中滑动，进而拉动十字连接板304竖直向下移动，而表面的摇臂305位置发生变化，带动保护罩306旋转，使得被保护罩306所保护的信号发送器203打开，方便信号及时的传播，且在没有的震动的情况下，对信号发送器203进行保护;

步骤四：在十字连接板304向下滑动的时候，带动导向杆404和连接杆4031向下滑动，进而带动末端的锥形挤压柱403向下移动，通过表面的锥形轮廓带动四周的顶杆402向两侧移动，顶杆402将末端的插板401插接在外部的土壤中，保证设备此时安装的更加牢固。

[0036]本实施例的一种矿山采空区坍塌安全检测保护设备及坍塌检测方法的实施原理如下：首先将设备整体安装在矿山采空区上，保证设备处于水平状态，并且将固定柱1023和插杆1021插入土地中，保证设备的稳定性。

[0037]当发生矿山采空区发生坍塌地质灾害的时候，此时山体会同步发生震动，此时震动传递给设备，带动设备发生震动，带动转动连接的摆杆2041和隔离球2042发生绕着L形支架204进行摆动，隔离球2042发生移动后，将阻隔红外线传播的路径打开，进而此时红外线接收器202接受到红外线发射器201发射的红外线，并且将该信号传递给信号发送器203，此时信号发送器203将信号发射给检测人员，起到了检测预警的目的。

[0038]当震动特别大的情况下，隔离球2042和摆杆2041的摆动幅度越大，最终隔离球2042会和通电电磁铁3022吸附在一起，此时隔离球2042在重力的情况下拉动弧形杆302在弧形罩301中滑动，并且弧形杆302上的压板3021在弧形腔3012中滑动，进而对定位弹簧3024进行挤压，而定位弹簧3024可以方便后期弧形杆302进行复位操作。

[0039]弧形杆302末端可以在缺口3041中滑动，且弧形杆302两侧的滑杆3023在导向槽3042中滑动，最终可以拉动十字连接板304竖直向下移动。

[0040]而十字连接板304向下移动后，表面的摇臂305位置发生变化，摇臂305末端的导向滑块3051在导向滑轨3052中滑动，使得摇臂305的角度发生变化，带动旋转轴3061和保护罩306在固定座1011上旋转，保护罩306旋转后，使得被保护罩306所覆盖的信号发送器203打开，方便信号及时的传播，且在没有的震动的情况下，对信号发送器203进行保护。

[0041]而十字连接板304向下移动后，表面的导向杆404向固定柱1023内部进行移动，导向杆404上的推板4041同步向下滑动，推板4041和隔板4032相互靠近，可以对复位弹簧4042挤压，而复位弹簧4042可以方便后期进行复位操作，推板4041移动可以带动连接杆4031和锥形挤压柱403向下滑动。

[0042]锥形挤压柱403向下滑动的时候，可以和顶杆402侧壁的导向轮4021滑动杆连接，进而可以推动顶杆402在导向座4012内部滑动，顶杆402末端向外侧移动，进而将插板401沿着插槽4011插到外侧的土壤中，进而可以保证固定柱1023和土壤连接的更加紧密，保证设备的稳定性，而顶杆402移动中，推动挡板4022整体移动，挡板4022可以对挤压弹簧4023进行挤压，而压缩的挤压弹簧4023方便后期复位。

[0043]在后期需要进行复位的时候，操作者将电磁铁3022断电，进而隔离球2042重新摆动到初始位置，完成复位操作。

说明书附图(11)