[实用新型]矿井工作面仿真实验平台

权利要求书

1.矿井工作面仿真实验平台，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。

2.根据权利要求1所述的矿井工作面仿真实验平台，其特征在于，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，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。

3.根据权利要求2所述的矿井工作面仿真实验平台，其特征在于，

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。

4.根据权利要求2所述的矿井工作面仿真实验平台，其特征在于，

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。

5.根据权利要求2所述的矿井工作面仿真实验平台，其特征在于，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。

6.根据权利要求5所述的矿井工作面仿真实验平台，其特征在于，

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；

喷嘴在顶梁上部与尾梁下部的高度分别为0.38m和0.16m，距离模拟主巷道靠近各个模拟侧巷道的一侧为0.1m和0.7m，成对出现；

第一对喷嘴距离模拟主巷道前壁面1.2m，不同对喷嘴间隔为2m，共安设10个喷嘴；喷嘴采用手动方式装卸。

7.根据权利要求1所述的矿井工作面仿真实验平台，其特征在于，

模拟主巷道与三条模拟侧巷道，均由厚度为0.01m～0.03m的有机玻璃搭配钢筋骨架制成；

位于模拟主巷道底部的有机玻璃可装卸；

模拟主巷道与三条模拟侧巷道的外形轮廓均为长方体；其中，

模拟主巷道的长为10m，宽为1.1m，高为0.4m，采空区占据模拟主巷道0.5m的宽度；三条模拟侧巷道的长、宽、高分别相等，且长为1～2m，宽为0.5m，高为0.4m。

8.根据权利要求1所述的矿井工作面仿真实验平台，其特征在于，除尘风机，配置有无极变频器，通过无极变频器改变除尘风机的转速。

9.根据权利要求1所述的矿井工作面仿真实验平台，其特征在于，单体液压支柱，为长度可调节式液压支柱；通过调节各单体液压支柱的长度，使得模拟主巷道与水平面形成的夹角α范围为：α∈[-60°，60°]。

10.根据权利要求1所述的矿井工作面仿真实验平台，其特征在于，

风速传感器的数量为11个；

其中3个风速传感器分别设置在三条模拟侧巷道进入模拟主巷道的断面中心位置，安装高度为0.2m；

另外8个风速传感器分成四对，第一对距离模拟主巷道前壁面1.5m；第二对、第三对和第四对依次由模拟主巷道前壁面向后方设置，且第二对、第三对和第四对分别与第一对保持间隔为2.66m、2×2.66m、3×2.66m；每对风速传感器中的两个与模拟主巷道靠近各模拟侧巷道的一侧分别相距0.28m和0.82m；安装高度均为0.2m；

粉尘浓度传感器的数量为6个，安装高度均为0.16m；

其中1个粉尘浓度传感器距离模拟主巷道前壁面0.2m，与模拟主巷道靠近各模拟侧巷道的一侧相距0.4m；

另外5个粉尘浓度传感器，依次设置在第1个粉尘浓度传感器正后方，任意相邻两个粉尘浓度传感器的间隔为2m。