[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

技術領域

本實用新型涉及一種測定實驗平臺，具體涉及一種礦井工作面仿真實驗平臺。

背景技術

目前，我國礦井工作面在不采用任何防塵措施的情況下，其粉塵濃度可達5000mg/m³以上，其中，混有的呼吸性粉塵所占比例接近40％，給工人的身體健康造成了極大的威脅和危害，同時粉塵可造成燃燒和爆炸，給礦井生產帶來極大的損失。即使采取除塵措施，絕大多數工作面的情況依然相當惡劣，粉塵濃度已嚴重超過國家標準規定。

為降低礦井工作面的現場粉塵濃度，我國在礦井工作面除塵方面做了大量研究，并取得了較大的成果，初步形成了通風除塵和噴霧降塵系統相結合的綜合防塵技術。然而長期以來，不同礦井工作面內的風-塵-霧運移、耦合、沉降規律有所不同，有的甚至極為復雜，針對某一礦井工作面內風流狀態下的氣載粉塵運移情況則主要根據人們的實踐經驗憑主觀選擇。

對礦井工作面氣載粉塵運移規律及抑制技術進行研究，不僅能大幅度降低礦井工作面空氣中的粉塵濃度，而且對井下其它產塵作業點的抑塵工作具有積極的借鑒作用。要研究不同風流狀態下和噴霧場下的氣載粉塵運移規律及粉塵控制方法，以此確定巷道內通風除塵、噴霧降塵系統的最佳參數，必須有一種能真實模擬工作面風流狀態、粉塵狀態、氣載粉塵運移狀態和噴霧狀態的仿真模擬裝置來揭示不同情況下風-塵-霧的運移、耦合、降塵規律，為礦井工作面通風除塵和噴霧降塵工作提供理論技術指導。

實用新型內容

針對現有技術中存在的上述技術問題，本實用新型提出了一種礦井工作面仿真實驗平臺，能夠模擬不同風流狀態和噴霧狀態下礦井工作面氣載粉塵運移狀況，為科學合理的布置礦井工作面通風除塵系統、噴霧降塵設備提供技術支持。

為了實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

礦井工作面仿真實驗平臺，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。

進一步，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；

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。

進一步，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。

進一步，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。

進一步，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。

進一步，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；