[實用新型]礦井工作面仿真實驗平臺

有效

• 申請號: 201420666334.8
• 申請日: 2014-11-10
• 公開（公告）號: CN204202895U
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: 聶文;程衛民;周剛;崔向飛;張琦;馬有營;薛嬌;白若男
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00;G01M9/00;E21F5/04
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 王連君

1.礦井工作面仿真實驗平臺，其特征在于，包括模擬巷道、井下模擬設備、模擬塵源、除塵風機、噴霧供水設備、風速傳感器和粉塵濃度傳感器；

模擬巷道，包括一條模擬主巷道和三條模擬側巷道，即一條第一模擬側巷道、一條第二模擬側巷道和一條第三模擬側巷道；其中，

第一模擬側巷道、第二模擬側巷道和第三模擬側巷道分別位于模擬主巷道同側的前部、中部和后部位置，且均垂直于模擬主巷道；

第一模擬側巷道與模擬主巷道之間連通，第二模擬側巷道與模擬主巷道之間設置卷簾門，第三模擬側巷道與模擬主巷道之間連通；

在模擬主巷道內部正對第一模擬側巷道進/出風口處、以及正對第三模擬側巷道進/出風口處分別設置一個通往采空區的風門；

除塵風機，有一臺或兩臺，并位于模擬巷道的外部；

三條模擬側巷道中的某一條、或某兩條的進/出風口與除塵風機連接；

風速傳感器和粉塵濃度傳感器，設置在模擬主巷道的各斷面上；

在模擬主巷道的下部連接有若干根單體液壓支柱。

2.根據權利要求1所述的礦井工作面仿真實驗平臺，其特征在于，井下模擬設備，包括仿真刮板輸送機、仿真移動式采煤機和仿真液壓支架；其中，

仿真刮板輸送機，設置在模擬主巷道底部，且靠近各個模擬側巷道的一側；

仿真移動式采煤機，設置在仿真刮板輸送機上；

仿真液壓支架，有多個，并沿模擬主巷道的長度方向依次排列；各仿真液壓支架均位于模擬主巷道長度方向上的中部位置。

3.根據權利要求2所述的礦井工作面仿真實驗平臺，其特征在于，

仿真刮板輸送機的寬度為0.12～0.16m；

仿真移動式采煤機的長、寬、高分別為0.8m、0.2m、0.3m，仿真移動式采煤機的搖臂能夠上下轉動，其中機身長0.4m，單側搖臂加滾筒長0.2m，且能在刮板輸送機上進行水平移動；

仿真液壓支架的寬度為0.2～0.5m，數量為10～40個。

4.根據權利要求2所述的礦井工作面仿真實驗平臺，其特征在于，

模擬塵源，有多個；

模擬塵源，分別設置在仿真移動式采煤機前后滾筒處、仿真液壓支架移架工序處、仿真液壓支架尾梁放煤口工序處、以及模擬主巷道通往各個模擬側巷道的轉載點工序處；

各模擬塵源采用單獨工作方式、或協同工作方式。

5.根據權利要求2所述的礦井工作面仿真實驗平臺，其特征在于，噴霧供水設備，包括儲水箱、加壓裝置、噴霧管路和噴嘴；其中，

加壓裝置，用于對儲水箱中的水進行加壓；

噴霧管路，用于將加壓后的水輸送到噴嘴處；

噴嘴，設置在仿真液壓支架前部的頂梁下部和后部的尾梁下部，且成對出現，在模擬主巷道的長度方向上以一定間隔布置。

6.根據權利要求5所述的礦井工作面仿真實驗平臺，其特征在于，

儲水箱內部儲存水量為0～6m³；

加壓裝置提供的壓力范圍是0～38Mpa；

噴嘴在頂梁上部與尾梁下部的高度分別為0.38m和0.16m，距離模擬主巷道靠近各個模擬側巷道的一側為0.1m和0.7m，成對出現；

第一對噴嘴距離模擬主巷道前壁面1.2m，不同對噴嘴間隔為2m，共安設10個噴嘴；噴嘴采用手動方式裝卸。

7.根據權利要求1所述的礦井工作面仿真實驗平臺，其特征在于，

模擬主巷道與三條模擬側巷道，均由厚度為0.01m～0.03m的有機玻璃搭配鋼筋骨架制成；

位于模擬主巷道底部的有機玻璃可裝卸；

模擬主巷道與三條模擬側巷道的外形輪廓均為長方體；其中，

模擬主巷道的長為10m，寬為1.1m，高為0.4m，采空區占據模擬主巷道0.5m的寬度；三條模擬側巷道的長、寬、高分別相等，且長為1～2m，寬為0.5m，高為0.4m。

8.根據權利要求1所述的礦井工作面仿真實驗平臺，其特征在于，除塵風機，配置有無極變頻器，通過無極變頻器改變除塵風機的轉速。

9.根據權利要求1所述的礦井工作面仿真實驗平臺，其特征在于，單體液壓支柱，為長度可調節式液壓支柱；通過調節各單體液壓支柱的長度，使得模擬主巷道與水平面形成的夾角α范圍為：α∈[-60°，60°]。

10.根據權利要求1所述的礦井工作面仿真實驗平臺，其特征在于，

風速傳感器的數量為11個；

其中3個風速傳感器分別設置在三條模擬側巷道進入模擬主巷道的斷面中心位置，安裝高度為0.2m；

另外8個風速傳感器分成四對，第一對距離模擬主巷道前壁面1.5m；第二對、第三對和第四對依次由模擬主巷道前壁面向后方設置，且第二對、第三對和第四對分別與第一對保持間隔為2.66m、2×2.66m、3×2.66m；每對風速傳感器中的兩個與模擬主巷道靠近各模擬側巷道的一側分別相距0.28m和0.82m；安裝高度均為0.2m；

粉塵濃度傳感器的數量為6個，安裝高度均為0.16m；

其中1個粉塵濃度傳感器距離模擬主巷道前壁面0.2m，與模擬主巷道靠近各模擬側巷道的一側相距0.4m；

另外5個粉塵濃度傳感器，依次設置在第1個粉塵濃度傳感器正后方，任意相鄰兩個粉塵濃度傳感器的間隔為2m。