[发明专利]试验用智能开采设备及智能开采设备试验割煤系统

说明书

本发明公开试验用智能开采设备及智能开采设备试验割煤系统，试验用智能开采设备，包括：截割装置、行走装置、调整装置、排料装置、支护装置、定位装置、动力系统、以及视频监测装置，所述截割装置、所述调整装置、所述排料装置、所述定位装置、所述动力系统、以及所述视频监测装置设置在所述行走装置上，所述支护装置设置在所述截割装置、所述调整装置、所述排料装置、所述定位装置、所述动力系统、以及所述视频监测装置上方，所述截割装置与所述调整装置连接。本发明试验用智能开采设备及智能开采设备试验割煤系统，具有自转向与自助导航等功能，能够较好的解决现有传统煤层开采模拟方法存在的问题。

技术领域

本发明涉及相似材料模拟试验相关技术领域，特别是一种试验用智能开采设备及智能开采设备试验割煤系统。

背景技术

相似材料模拟试验是以现场工程地质条件为基础，采用相似理论、因次分析等方法在实验室模拟再现工程现场的一种技术手段，广泛应用于采矿工程、岩土工程等工程技术领域。目前，传统的二维相似模拟试验一般采用锯条进行煤层开采，且由于受到边界条件的影响，只能模拟出模型在横向一维方向的情况，与工程现场存在一定差距。

三维大型物理相似模拟试验可以模拟工作面在走向长度与倾斜长度出现的变化，实现不同工作面长度、不同开采高度、不同推进长度煤层开挖的模拟，但由于模型四周均为密闭空间，传统二维相似模拟试验的煤层开采方法将不再适用。

针对大型三维物理相似模拟试验的煤层开挖问题，有些学者采用伪三维模拟方式，即将横向尺寸增大，但模型的两端仍然不封闭，从而采用传统二维相似模拟试验的煤层开采方法；一些学者采用水溶性材料模拟煤层，利用水溶性材料遇水溶解的原理，模拟煤层开挖，但是由于三维物理相似模拟试验的煤层开采空间为封闭区域，很难观测到具体的开采进度，且水溶性材料存在开采进度难以控制、水溶液对相似模拟材料的物理力学参数存在破坏等问题，此种方法对模拟结果存在一定影响；有些学者采用升降台阶的方法模拟煤层开采过程，即在模型铺设过程中提前布置可升降的台阶，模型铺设完成后，逐个将台阶降下，从而模拟煤层开挖，此方法虽然解决了水溶材料存在的开采进度难以控制、水溶液影响模型参数等问题，但升降台阶开采方法不能模拟底板，不能真实再现煤层开采对煤层底板岩层的影响，且由于空间的限制，该方法不能适用于倾斜煤层、多煤层协调开采等条件，局限性较大；若采用真实采煤机的缩小版进行煤层开挖，则存在开采工艺复杂、设备配套难度大等问题，不适用于三维物理相似模拟试验。

发明内容

基于此，有必要针对现有技术的设备不适合三维物理相似模拟试验的技术问题，提供一种试验用智能开采设备及智能开采设备试验割煤系统。

本发明提供一种试验用智能开采设备，包括：截割装置、行走装置、调整装置、排料装置、支护装置、定位装置、动力系统、以及视频监测装置，所述截割装置、所述调整装置、所述排料装置、所述定位装置、所述动力系统、以及所述视频监测装置设置在所述行走装置上，所述支护装置设置在所述截割装置、所述调整装置、所述排料装置、所述定位装置、所述动力系统、以及所述视频监测装置上方，所述截割装置与所述调整装置连接；

所述截割装置用于对三维物理相似模拟试验的试验煤层进行截割；

所述行走装置用于带动所述截割装置、所述调整装置、所述排料装置、所述定位装置、所述动力系统、以及所述视频监测装置行走；

所述调整装置用于调整所述截割装置以及所述支护装置的位置；

所述排料装置用于与外部排料风筒连通，将所述截割装置割落的破碎材料排出三维物理相似模拟试验的工作面；

所述支护装置用于遮蔽所述截割装置；

所述定位装置用于对智能开采设备的三维空间坐标进行准确定位；

所述动力系统用于对所述截割装置、所述调整装置、所述排料装置、所述定位装置、所述行走装置、以及所述视频监测装置提供动力；