[实用新型]矿井工作面仿真实验平台

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种测定实验平台，具体涉及一种矿井工作面仿真实验平台。

背景技术

目前，我国矿井工作面在不采用任何防尘措施的情况下，其粉尘浓度可达5000mg/m³以上，其中，混有的呼吸性粉尘所占比例接近40％，给工人的身体健康造成了极大的威胁和危害，同时粉尘可造成燃烧和爆炸，给矿井生产带来极大的损失。即使采取除尘措施，绝大多数工作面的情况依然相当恶劣，粉尘浓度已严重超过国家标准规定。

为降低矿井工作面的现场粉尘浓度，我国在矿井工作面除尘方面做了大量研究，并取得了较大的成果，初步形成了通风除尘和喷雾降尘系统相结合的综合防尘技术。然而长期以来，不同矿井工作面内的风-尘-雾运移、耦合、沉降规律有所不同，有的甚至极为复杂，针对某一矿井工作面内风流状态下的气载粉尘运移情况则主要根据人们的实践经验凭主观选择。

对矿井工作面气载粉尘运移规律及抑制技术进行研究，不仅能大幅度降低矿井工作面空气中的粉尘浓度，而且对井下其它产尘作业点的抑尘工作具有积极的借鉴作用。要研究不同风流状态下和喷雾场下的气载粉尘运移规律及粉尘控制方法，以此确定巷道内通风除尘、喷雾降尘系统的最佳参数，必须有一种能真实模拟工作面风流状态、粉尘状态、气载粉尘运移状态和喷雾状态的仿真模拟装置来揭示不同情况下风-尘-雾的运移、耦合、降尘规律，为矿井工作面通风除尘和喷雾降尘工作提供理论技术指导。

实用新型内容

针对现有技术中存在的上述技术问题，本实用新型提出了一种矿井工作面仿真实验平台，能够模拟不同风流状态和喷雾状态下矿井工作面气载粉尘运移状况，为科学合理的布置矿井工作面通风除尘系统、喷雾降尘设备提供技术支持。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

矿井工作面仿真实验平台，包括模拟巷道、井下模拟设备、模拟尘源、除尘风机、喷雾供水设备、风速传感器和粉尘浓度传感器；

模拟巷道，包括一条模拟主巷道和三条模拟侧巷道，即一条第一模拟侧巷道、一条第二模拟侧巷道和一条第三模拟侧巷道；其中，

第一模拟侧巷道、第二模拟侧巷道和第三模拟侧巷道分别位于模拟主巷道同侧的前部、中部和后部位置，且均垂直于模拟主巷道；

第一模拟侧巷道与模拟主巷道之间连通，第二模拟侧巷道与模拟主巷道之间设置卷帘门，第三模拟侧巷道与模拟主巷道之间连通；

在模拟主巷道内部正对第一模拟侧巷道进/出风口处、以及正对第三模拟侧巷道进/出风口处分别设置一个通往采空区的风门；

除尘风机，有一台或两台，并位于模拟巷道的外部；

三条模拟侧巷道中的某一条、或某两条的进/出风口与除尘风机连接；

风速传感器和粉尘浓度传感器，设置在模拟主巷道的各断面上；

在模拟主巷道的下部连接有若干根单体液压支柱。

进一步，井下模拟设备，包括仿真刮板输送机、仿真移动式采煤机和仿真液压支架；

仿真刮板输送机，设置在模拟主巷道底部，且靠近各个模拟侧巷道的一侧；

仿真移动式采煤机，设置在仿真刮板输送机上；

仿真液压支架，有多个，并沿模拟主巷道的长度方向依次排列；各仿真液压支架均位于模拟主巷道长度方向上的中部位置。

进一步，仿真刮板输送机的宽度为0.12～0.16m；

仿真移动式采煤机的长、宽、高分别为0.8m、0.2m、0.3m，仿真移动式采煤机的摇臂能够上下转动，其中机身长0.4m，单侧摇臂加滚筒长0.2m，且能在刮板输送机上进行水平移动；

仿真液压支架的宽度为0.2～0.5m，数量为10～40个。

进一步，模拟尘源，有多个；

模拟尘源，分别设置在仿真移动式采煤机前后滚筒处、仿真液压支架移架工序处、仿真液压支架尾梁放煤口工序处、以及模拟主巷道通往各个模拟侧巷道的转载点工序处；

各模拟尘源采用单独工作方式、或协同工作方式。

进一步，喷雾供水设备，包括储水箱、加压装置、喷雾管路和喷嘴；其中，

加压装置，用于对储水箱中的水进行加压；

喷雾管路，用于将加压后的水输送到喷嘴处；

喷嘴，设置在仿真液压支架前部的顶梁下部和后部的尾梁下部，且成对出现，在模拟主巷道的长度方向上以一定间隔布置。

进一步，储水箱内部储存水量为0～6m³；

加压装置提供的压力范围是0～38Mpa；