1.沿空留巷采空区冒落矸石堆积特性测定装置,包括挡墙(1),其特征在于:所述挡墙(1)一侧贯穿开设有窗口(2),窗口(2)内通过四个安装组件对称插接设有两个第一组装盒(3)和两个第二组装盒(4),两个第一组装盒(3)之间通过限位组件竖直插接设有若干观察板(5),两个第二组装盒(4)一侧均设有夹持组件,夹持组件一侧分别与一侧观察板(5)一侧相接触,两个第一组装盒(3)和两个第二组装盒(4)内均插接设有连通组件,连通组件一侧均对称设有若干清理组件,清理组件分别位于观察板(5)一侧设置,一侧第一组装盒(3)一侧通过连接组件设有支撑组件,支撑组件一侧通过加强组件水平设有横板(6);
所述限位组件包括限位块(11),两个第一组装盒(3)一侧均开设有板槽,板槽内一侧开设有限位槽,限位块(11)通过防脱块插接置于限位槽内,限位块(11)下端通过轴杆活动连接设有限位板(12),限位板(12)一侧插接置于限位槽内,限位板(12)插接置于限位槽内一侧对称开设有若干卡槽,限位槽内两侧对称嵌接设有若干卡接弹片(13),若干卡接弹片(13)一侧分别插接置于卡槽内,限位板(12)和板槽内一侧均通过球杆插接设有若干滚珠(14),且若干滚珠(14)一侧分别于观察板(5)插接置于板槽内一侧相接触;
所述连通组件包括连通管(15),连通管(15)水平插接置于第一组装盒(3)和第二组装盒(4)内一侧设置,第一组装盒(3)和第二组装盒(4)一侧均开设有第一放置槽,第一放置槽内均插接设有密封气囊(16),密封气囊(16)一侧均通过若干第一进气管与连通管(15)一侧相连接,四个密封气囊(16)一侧分别于窗口(2)内一侧相接触,安装盒(7)内一侧开设有转接腔(17),且四个连通管(15)两侧分别通过转接管(18)与四个转接腔(17)相连接;
所述夹持组件包括夹持气囊(19),两个第二组装盒(4)一侧均开设有第二放置槽,两个夹持气囊(19)一侧分别通过若干第二进气管插接置于第二放置槽内与连通管(15)相连接,若干观察板(5)相接触一侧均为高精度直角边结构设置,且两个夹持气囊(19)一侧于观察板(5)一侧相接触;
所述清理组件包括清理喷头(20),若干清理喷头(20)倾斜设于第一组装盒(3)和第二组装盒(4)一侧,连通管(15)一侧对称设有若干排气阀(21),若干排气阀(21)一侧分别通过排气管(22)与若干清理喷头(20)一侧相连接。
2.根据权利要求1所述的沿空留巷采空区冒落矸石堆积特性测定装置,其特征在于:所述安装组件包括安装盒(7),安装盒(7)一侧倾斜对称设有两个安装螺杆(8),挡墙(1)的窗口(2)一侧开设有环形槽(9),两个安装螺杆(8)分别贯穿插接置于环形槽(9)内通过垫块和螺母固定连接。
3.根据权利要求2所述的沿空留巷采空区冒落矸石堆积特性测定装置,其特征在于:所述第一组装盒(3)和第二组装盒(4)两侧均一体设有滑块(10),安装盒(7)两侧均对称开设有第一滑槽,两个第一组装盒(3)和两个第二组装盒(4)一侧滑块(10)分别插接置于四个安装盒(7)的两个第一滑槽内。
4.根据权利要求3所述的沿空留巷采空区冒落矸石堆积特性测定装置,其特征在于:所述连接组件包括连接头(23),支撑组件包括L形支撑板(24),L形支撑板(24)一侧通过转轴水平连接设有连接螺筒(25),连接螺筒(25)通过螺纹套接连接头(23)设置,加强组件包括两个挡板(26),L形支撑板(24)一侧开设有第二滑槽,横板(6)下端一侧一体设有滑板,滑板一侧插接置于第二滑槽内,两个挡板(26)对称设于L形支撑板(24)下端两侧,两个挡板(26)和横板(6)一侧均贯穿开设有三个加强孔,且加强孔内插接水平插接设有加强杆(27)。
5.根据权利要求4所述的沿空留巷采空区冒落矸石堆积特性测定装置,其特征在于:所述安装盒(7)的转接腔(17)一侧均开设有进气接头(28),窗口(2)一侧设有充气电机,充气电机通过送气管(29)与一侧安装盒(7)的进气接头(28)相连接,横板(6)上端通过若干定位孔竖直设有伸缩支撑架(30),且伸缩支撑架(30)上端设有相机(31)。
6.沿空留巷采空区冒落矸石堆积特性测定方法,其特征在于 :所述沿空留巷采空区冒落矸石堆积特性测定方法应用于上述权利要求1‑5任意一项所述的沿空留巷采空区冒落矸石堆积特性测定装置,包括以下步骤:步骤一:随着采煤工作面的推进,在沿空留巷靠近采空区侧构筑挡墙(1),在构筑隔离墙体时,间隔设置窗口(2)和环形槽(9),窗口(2)的高度宜为割煤高度、宽度宜为综采支架移架步距,观察窗口(2)设置数量不少于三个,且在窗口(2)对应的观测位置设置十字标尺;
步骤二:通过安装螺杆(8)将四个安装盒(7)安装在窗口(2)内四个拐角,在通过滑块和第一滑槽依次将两个第一组装盒(3)和两个第二组装盒(4)分别对称插接设于窗口(2)内四侧,然后取出具有高强度、高韧性、高透明度的长条状PC防火性能的观察板(5);
步骤三:运输过程中可通过胶套对条形观察板(5)的连接侧面进行保护,然后取下胶套,将若干观察板(5)两侧分别插入两个板槽内与一侧滚珠(14)相接触,且保持相邻两个观察板(5)之间紧密相接触;
步骤四:通过轴杆旋转限位板(12)至竖直状态,向限位槽内进行推动,使卡接弹片(13)插入限位板(12)的卡槽,限位板(12)的滚珠(14)同时与观察板(5)一侧接触,对观察板(5)的位置进行一定限位;
步骤五:通过送气管(29)将一侧安装盒(7)与防爆级别的现有技术中充气电机进行连接,启动充气电机后,气体通过连通管(15)、转接管(18)和转接腔(17)分别送入四个密封气囊(16)和两个夹持气囊(19),对窗口(2)的连接进行密封,以及加强多个观察板(5)之间连接紧密性,当连通管(15)内气压过高时,顶开排气阀(21)放气,放出的气体通过排气管(22)进入清理喷头(20),对观察板(5)位于采空区一侧的灰尘和水雾进行吹除;
步骤六:通过L形支撑板(24)的连接螺筒(25)与一侧第一组装盒(3)的连接头(23)进行连接,之后通过加强杆(27)将横板(6)与L形支撑板(24)进行连接后,通过定位孔进行连接现有技术中的三支腿伸缩支撑架(30)即可,然后在伸缩支撑架(30)上端进行连接相机(31),相机(31)可为矿用防爆相机,像素不应低于两千万,获取采空区内冒落矸石的图片;
步骤七:对图片进行处理,依次通过图像增强、图像去噪、形态学处理、图像分割来提取冒落矸石堆积体的图像;
步骤八:通过十字标尺比例换算即可得出为矸石块体的真实尺寸,进而获得矸石堆积体的块度级配;
步骤九:矸石块体间的接触形式,点接触、线接触、面接触可以用直接观测法进行获取。