[发明专利]一种矿井工作面仿真实验装置

摘要

本发明公开了一种矿井工作面仿真实验装置，其包括模拟巷道、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。本发明采用模拟巷道，并在模拟巷道内借助于井下模拟设备、模拟尘源、除尘风机和喷雾供水设备模拟矿井工作面风流、粉尘和喷雾的状况，然后利用风速传感器和粉尘浓度传感器测定模拟巷道内的相关数据，从而确定不同通风方式下风‑尘‑雾运移、耦合、沉降规律，得出矿井工作面通风除尘和喷雾降尘的最佳参数，为科学合理地布置通风、喷雾除尘系统，确定最佳喷雾压力，控制风速实现最佳喷雾效果和检测喷雾设备的降尘效果、研发高效喷嘴提供可靠的技术支持。

主权项

一种矿井工作面仿真实验装置，其特征在于，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；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；其中，仿真刮板输送机的宽度为0.12～0.16m，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，且能在仿真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，仿真液压支架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。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；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。