[实用新型]煤矿多尘源工作面仿真实验台

说明书

技术领域

本实用新型涉及煤矿多尘源工作面仿真实验台。

背景技术

目前，我国90％以上的煤矿为地下开采，煤矿工作面正朝着大型化、集约化、自动化方向发展。然而，煤矿开采机械化程度的不断提高，导致井下工作面尘源增多并且粉尘产生量不断增大。众所周知，综合机械化采煤工作面是矿井最主要的多尘源工作面，采煤机截割煤体、落煤、移架(放煤)、转载等工序均产生大量粉尘，据实测，综合机械化采煤工作面在不采取任何防尘措施的条件下，产尘量可高达3000mg/m3以上。严重超标的高浓度粉尘不仅是导致井下作业人员罹患尘肺病的罪魁祸首，还会恶化井下作业环境、缩短设备的使用寿命。更为重要的是，井下粉尘在达到一定的浓度后，极易造成粉尘爆炸事故，对井下作业人员生命安全及矿井的安全高效生产造成极大的威胁。

为了有效降低煤矿多尘源工作面严重超标的粉尘浓度，国内外学者针对多尘源工作面风流-粉尘运移情况进行了大量的研究，取得了一定的成果。但是，由于不同风流状态下粉尘在多尘源工作面的运移情况大为不同，长期以来，国内外学者的研究均集中于利用相关软件对风流-粉尘运移进行数值模拟，针对现场实际情况则多凭借主观猜想进行指导。

若确定多尘源工作面风流、粉尘的运移情况，则需利用一种能够真实模拟综合机械化采煤巷道多尘源产尘的实际情况，能够直观反映风流流动状态、粉尘运移状态以及含尘风流扩散状态的仿真实验装置，从而模拟不同风流条件下粉尘运移情况。由此总结多尘源工作面不同条件下的风流-粉尘运移规律，展示不同控除尘技术的降尘效果，为适用于不同多尘源工作面控除尘技术的选择提供技术支持。目前，还没有这样的仿真实验装置。

实用新型内容

为了解决现有技术的不足，本实用新型提出了煤矿多尘源工作面仿真实验台。本仿真实验装置用于模拟煤矿多尘源工作面不同通风条件下风流的流动状态及粉尘的运移情况，同时，本实用新型能够直观展示采用不同控除尘措施时的降尘效果，为煤矿多尘源工作面合理选择有效的控除尘技术提供了技术支持。

本实用新型采用如下技术方案：

煤矿多尘源工作面仿真实验台，包括风流稳定段、粉尘发生段、及粉尘运移段，风流稳定段、粉尘发生段、及粉尘运移段依次连接，粉尘发生段、及粉尘运移段安装有多个液压支撑装置、风流监测装置、及粉尘监测装置；

所述风流稳定段的前端设有入风机构，入风机构后端连接有压风动力装置；所述粉尘发生段设有粉尘发生装置、及机械设备模型；所述粉尘运移段包括高压喷雾装置、出风机构、及排水槽，高压喷雾装置设置在出风机构前端，排水槽设置在出风机构下方。

本实用新型煤矿多尘源工作面仿真实验台，所述粉尘发生段设置有9个风流监测装置、及9个粉尘监测装置，9个风流监测装置、及9个粉尘监测装置设置在粉尘发生段的三个断面上，每个断面设置3个风流监测装置、及3个粉尘监测装置。

本实用新型煤矿多尘源工作面仿真实验台，所述粉尘发生段设置有12个风流监测装置、及12个粉尘监测装置，12个风流监测装置、及12个粉尘监测装置设置在粉尘发生段的四个断面上，每个断面设置3个风流监测装置、及3个粉尘监测装置。

本实用新型煤矿多尘源工作面仿真实验台，所述风流稳定段外轮廓为高1.1-1.5米的缺底四棱台，四棱台的渐扩角为30°，入风机构为直径1.2米的圆形口。

本实用新型煤矿多尘源工作面仿真实验台，所述风流稳定段的后端与粉尘发生段前端相连接，形成长6-8米，宽4-4.5米，高2.5-3米的纵向透明箱体，在该箱体内模拟采煤机空间及移架放煤空间粉尘产生及扩散的实际情况；粉尘发生段后端与粉尘运移段前端相连接，形成具有“L”型过渡拐角的长32-35米，宽3.4-3.9米，高2.5-3米的纵向透明箱体。

本实用新型煤矿多尘源工作面仿真实验台，所述多尘源工作面仿真实验台采用厚度小于0.01米的有机玻璃搭建，利用钢筋骨架支撑；多尘源工作面仿真实验台内的底座设置1°-1.5°的倾斜角。

本实用新型煤矿多尘源工作面仿真实验台，所述液压支撑装置与多尘源工作面仿真实验台的壁面间隔为0.5-0.8米，每两个液压支撑装置之间的间隔为1～1.5米。

本实用新型煤矿多尘源工作面仿真实验台，所述风流监测装置采用矿用风速传感器，粉尘监测装置采用矿用粉尘浓度传感器。

本实用新型煤矿多尘源工作面仿真实验台，还包括无极变频器，无极变频器连接压风动力装置。

本实用新型煤矿多尘源工作面仿真实验台，所述高压喷雾装置连接有增压泵、及储水箱。

本实用新型取得的有益技术效果是：