[发明专利]适应变综掘面的多瓦斯产生、喷射及闭合一体仿真系统

说明书

本发明公开了一种适应变综掘面的多瓦斯产生、喷射及闭合一体仿真系统，包括变截面矩形装置架、多瓦斯喷头组、瓦斯储存器、负压吸气泵、瓦斯空气混合室、动力电机、控制面板和移动柱，变截面矩形装置架由四个“L”形直角架和四根连接杆围成，移动柱至少为两根，每根移动柱上套装有至少两个瓦斯喷头，瓦斯和空气吸入瓦斯空气混合室进行混合，动力电机用于向瓦斯空气混合室内提供正压力实现瓦斯喷射，控制面板用于控制瓦斯和空气吸入的混合配比，瓦斯空气混合室的正压力。能进行多个瓦斯不同喷射点、不同喷射角度、不同喷射浓度的综合模拟，能真实反应煤层开采过程中综掘工作面的多源瓦斯释放状态，为研究不同瓦斯浓度综掘工作面瓦斯分布和治理提供设备基础。

技术领域

本发明涉及煤层开采仿真实验技术领域，具体涉及一种能适应变综掘面的多瓦斯产生、喷射及闭合一体仿真系统。

背景技术

在煤层开采过程中，在综掘工作面常常遇到多源瓦斯的情况。现有的煤层开采仿真实验装置设备很多，但对于多源瓦斯尚没有辅助仿真，致使煤层开采仿真实验存在不足，无法模拟煤层开采过程中的真实状况。

发明内容

本发明旨在提供一种适应变综掘面的多瓦斯产生、喷射及闭合一体仿真系统，能真实模拟煤层开采过程中综掘工作面的多处瓦斯释放状态。

为此，本发明所采用的技术方案为：一种适应变综掘面的多瓦斯产生、喷射及闭合一体仿真系统，包括变截面矩形装置架、多瓦斯喷头组、瓦斯储存器、负压吸气泵、瓦斯空气混合室、动力电机、控制面板和移动柱，所述变截面矩形装置架由四个在矩形转角位置处设置的“L”形直角架和四根分别滑动连接相邻两个“L”形直角架的连接杆围成，所述移动柱至少为两根，左右间隔设置在变截面矩形装置架内，每根移动柱能在变截面矩形装置架内左右移动至任一位置并被锁紧固定，每根移动柱上套装有至少两个瓦斯喷头，瓦斯喷头能在移动柱上上下移动至任一位置并被锁紧固定，所有移动柱上的瓦斯喷头共同构成所述多瓦斯喷头组；所述瓦斯储存器配备有连接阀，负压吸气泵配备有进气阀，瓦斯储存器、负压吸气泵分别通过进气管路与瓦斯空气混合室相连，从而使瓦斯和空气吸入瓦斯空气混合室进行混合，每个瓦斯喷头单独配备有喷头控制阀，并分别通过出气管路与瓦斯空气混合室相连，所述动力电机用于向瓦斯空气混合室内提供正压力实现瓦斯喷射，所述控制面板用于控制瓦斯和空气吸入的混合配比，瓦斯空气混合室的正压力。

作为上述方案的优选，设置在所述变截面矩形装置架内的移动柱共三根，每根移动柱通过齿轮齿条机构或丝杆螺母机构并结合驱动电机实现自动移动。

进一步优选为，所述瓦斯空气混合室内设置有与瓦斯喷头数量对应的独立混合腔，每个独立混合腔分别与瓦斯储存器、负压吸气泵相连，并通过控制面板控制不同的瓦斯和空气混合配比，瓦斯喷头通过出气管与各自对应的独立混合腔相连。

进一步优选为，该系统安设于煤炭综掘工作面仿真实验巷道的迎头位置。

进一步优选为，所述瓦斯喷头能在移动柱上自动移动及转动，控制面板用于控制瓦斯喷头的位置及喷射角度。

进一步优选为，所述瓦斯储存器、负压吸气泵、瓦斯空气混合室、动力电机设置在变截面矩形装置架内的底部位置处，连接阀安装在瓦斯储存器上，进气阀安装在负压吸气泵上，控制面板安装在变截面矩形装置架的侧柱上。

本发明的有益效果：采用变截面矩形装置架调整宽度和高度，以此模拟不同大小的综掘工作面横截面，并结合多瓦斯喷头组、瓦斯储存器、负压吸气泵、瓦斯空气混合室、动力电机、控制面板和移动柱，进行多个瓦斯不同喷射点、不同喷射角度、不同喷射浓度的综合模拟，可实验研究综掘工作面不同掘进情况时不同瓦斯浓度的自动定量释放与闭合情况，能真实反应煤层开采过程中综掘工作面的多源瓦斯释放状态，为研究不同瓦斯浓度综掘工作面瓦斯分布和治理提供设备基础。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明安设于煤炭综掘工作面仿真实验巷道的迎头位置的示意图。