[發(fā)明專利]一種掘進(jìn)機(jī)截割頭產(chǎn)塵仿真實(shí)驗(yàn)裝置及其實(shí)驗(yàn)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610066324.4
• 申請日: 2016-02-01
• 公開（公告）號: CN105699061B
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 聶文;彭慧天;謝軍;魏文樂;劉陽昊;程衛(wèi)民;馬驍;周剛;劉強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 山東科技大學(xué)
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00
• 代理公司: 濟(jì)南舜源專利事務(wù)所有限公司37205
• 代理人: 毛勝昔

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種模擬實(shí)驗(yàn)裝置及其實(shí)驗(yàn)方法，尤其涉及一種掘進(jìn)機(jī)截割頭產(chǎn)塵仿真實(shí)驗(yàn)裝置及其實(shí)驗(yàn)方法。

背景技術(shù)

目前，我國絕大多數(shù)煤礦為地下開采，煤礦正朝著大型化、自動化發(fā)展。然而，隨著煤礦開采機(jī)械化程度的不斷提高，致使礦井工作面產(chǎn)塵增多。眾所周知，掘進(jìn)工作面是礦井最主要的產(chǎn)塵源之一，掘進(jìn)機(jī)截割頭截割會產(chǎn)生大量粉塵。嚴(yán)重超標(biāo)的高濃度粉塵不僅會嚴(yán)重威脅井下工作人員的健康，還會惡化井下作業(yè)環(huán)境、降低工人工作效率，縮短設(shè)備的使用壽命。更為重要的是，礦井下粉塵達(dá)到一定濃度后，易造成粉塵爆炸事故，嚴(yán)重威脅井下作業(yè)人員生命安全和礦井的安全高效生產(chǎn)。

為了有效降低煤礦掘進(jìn)工作面的粉塵濃度，國內(nèi)外專家針對掘進(jìn)工作面的風(fēng)流-粉塵運(yùn)移狀況以及噴霧降塵方面進(jìn)行了大量研究，但是這些研究絕大多數(shù)停留在如何降低粉塵濃度，并沒有研究影響掘進(jìn)機(jī)截割頭產(chǎn)塵的相關(guān)因素。

若確定影響掘進(jìn)機(jī)截割頭產(chǎn)塵的相關(guān)因素，需要一種能模擬掘進(jìn)工作面掘進(jìn)機(jī)截割產(chǎn)塵的實(shí)際情況，能夠直觀反映截割頭轉(zhuǎn)速、不同方向截割、采用不同類型的截割頭截割、截割不同應(yīng)力下的煤(巖)體以及截割不同性質(zhì)的煤塊/巖塊對產(chǎn)塵情況的影響。由此可以總結(jié)掘進(jìn)機(jī)截割頭產(chǎn)塵的相關(guān)因素對產(chǎn)塵有何影響，進(jìn)而為礦井掘進(jìn)工作面的降塵提供較為詳盡的理論依據(jù)。

截至目前，現(xiàn)有技術(shù)中，尚為開發(fā)出可以有效進(jìn)行掘進(jìn)機(jī)截割頭產(chǎn)塵仿真實(shí)驗(yàn)裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一是，提供一種掘進(jìn)機(jī)截割頭產(chǎn)塵的仿真實(shí)驗(yàn)裝置，其結(jié)構(gòu)簡單、布局合理、調(diào)節(jié)簡便，可以高仿真地模擬掘進(jìn)機(jī)截割頭在不同截割角度、不同轉(zhuǎn)速以及不同煤層條件下所產(chǎn)生的粉塵情況。

本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，所采用的技術(shù)方案是，一種掘進(jìn)機(jī)截割頭產(chǎn)塵的仿真實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，包括有機(jī)玻璃罩、掘進(jìn)機(jī)仿真裝置安裝臺、掘進(jìn)機(jī)仿真裝置、壓風(fēng)風(fēng)管、抽風(fēng)風(fēng)管、推送桿和測量儀表；其中：

所述有機(jī)玻璃罩包括一長方體形狀的框架，框架的六個(gè)面分別由六塊有機(jī)玻璃板封閉并密封，形成一外部呈長方體形狀、內(nèi)部為空腔的箱體結(jié)構(gòu)；

在上述有機(jī)玻璃罩內(nèi)部的左壁面上設(shè)置有一置煤臺，置煤臺為一倒U字形狀圍堰，在圍堰的兩側(cè)壁面上分別設(shè)置有若干數(shù)量的螺孔；圍堰的頂部內(nèi)側(cè)壁面上安裝有一應(yīng)力施加裝置，所述應(yīng)力施加裝置包括第一擠壓板和第一電動推桿，第一電動推桿的螺桿末端與第一擠壓板固定連接，第一電動推桿的底座固定在圍堰底部內(nèi)側(cè)壁面上；

在上述圍堰兩側(cè)壁面的螺孔位置處，分別安裝有一左夾具和一右夾具，所述左夾具和右夾具對稱布置在所述圍堰的中軸線的左右兩側(cè)；

上述左夾具包括有一第二擠壓板和若干數(shù)量的第二螺桿，各第二螺桿的工作端分別固定在第二擠壓板上，各第二螺桿的另一端設(shè)置均分別設(shè)置有手柄；

上述各第二螺桿均分別從與其對應(yīng)的螺孔中穿過，并形成螺紋連接；

在上述置煤臺前方、有機(jī)玻璃罩的底板上，安裝有沿前后方向布置的第一滑軌，在第一滑軌上裝配有一掘進(jìn)機(jī)仿真裝置安裝臺，所述掘進(jìn)機(jī)仿真裝置安裝臺與所述第一滑軌成可滑動連接；

在所述掘進(jìn)機(jī)仿真裝置安裝臺前側(cè)或后側(cè)、有機(jī)玻璃罩的底板上，還設(shè)置有第二電動推桿；所述第二電動推桿的螺桿末端與所述掘進(jìn)機(jī)仿真裝置安裝臺固定連接；

在上述掘進(jìn)機(jī)仿真裝置安裝臺頂部設(shè)置有若干數(shù)量的滑槽，所述滑槽沿左右方向布置；

所述掘進(jìn)機(jī)仿真裝置包括一底座、一帶減速機(jī)的電機(jī)和一截割頭安裝架；

所述底座的下表面上設(shè)置有若干數(shù)量的滑塊，所述滑塊裝配在上述掘進(jìn)機(jī)仿真裝置安裝臺頂部的滑槽中，所述底座與所述掘進(jìn)機(jī)仿真裝置安裝臺成可滑動連接；

在位于所述底座的右側(cè)的掘進(jìn)機(jī)仿真裝置安裝臺上，還設(shè)置有第三電動推桿；所述第三電動推桿的螺桿與所述底座固定連接；

在底座的上表面中心位置處安裝有一帶減速機(jī)的電機(jī)，減速機(jī)的輸出軸豎直朝上；

所述截割頭安裝架呈三角架結(jié)構(gòu)形式，包括一立軸、一水平軸和一斜支撐軸；

所述立軸通過第一聯(lián)軸器與減速機(jī)的輸出軸固定連接，所述水平軸的右端鉸接在所述立軸的上部；

所述斜支撐軸為第三電動推桿，該第三電動推桿的底座固定在上述立軸的下部，該第三電動推桿的螺桿端鉸接在上述水平軸的左端端面的右下方位置；

在所述水平軸的左端通過第二聯(lián)軸器固定連接有一截割頭；

在上述置煤臺的正下方、有機(jī)玻璃罩的底板上放置有由若干數(shù)量方格組成的試樣接料盒；