[实用新型]一种综采工作面粉尘运移仿真试验系统

说明书

本实用新型提出了一种综采工作面粉尘运移仿真试验系统，弥补了现有技术存在的空白，避免了因实施全尺寸矿井综采面粉尘运移实验过程中由于人力、物力、经济、条件控制以及安全等客观因素的制约。本实用新型包括实验模拟主体平台，实验模拟主体平台上方设有图像监控组件，实验模拟主体平台内设有环境监控组件，实验模拟主体平台下部设有倾角调节组件；所述实验模拟主体平台分别与粉尘释放调节组件、喷雾降尘组件和粉尘流动控制组件相连接；所述图像监控组件、环境监控组件、粉尘释放调节组件、喷雾降尘组件和粉尘流动控制组件均与上位机相连接。本实用新型能够模拟出综采工作面粉尘运移规律，同时具有良好的易操作性、可再现性等优点。

技术领域

本实用新型涉及矿井通风降尘实验技术领域，特别是指一种综采工作面粉尘运移仿真试验系统。

背景技术

综采工作面是矿井生产设备集中、人员工作密集的作业场所之一。近些年，随着综采设备的重型化和大型化，综采工作面粉尘产量和粉尘浓度大幅增加，严重污染了井下工作环境，降低了设备使用寿命、致使煤矿患尘肺病的人数逐年增加。据国家卫生计生委通报，尘肺病已是我国最大的职业病，2012年全国报告尘肺病24206例，其中，煤工尘肺病占95%，在煤矿各生产系统中，综采（掘）面患病煤工占到90%左右。研究综采工作面粉尘运移规律是控制和治理矿井粉尘污染问题的有效途径，可为有效制定通风降尘系统、确定不同粉尘产量下的最优风速等提供科学依据。受人力、物力、财力、条件控制以及安全等客观因素的影响难以有效地开展全尺寸矿井综采面粉尘运移实验。

实用新型内容

矿井综采工作面粉尘浓度居高不下、治理难度大，严重威胁煤矿安全生产，然而开展全尺寸矿井综采工作面粉尘运移实验实施过程比较困难，为有效研究综采工作面粉尘分布以及运移规律，本实用新型提出了一种综采工作面粉尘运移仿真试验系统，该仿真试验系统装置很好地避免了上述缺陷，能够模拟出综采工作面粉尘运移规律，同时具有良好的易操作性、可再现性等优点。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种综采工作面粉尘运移仿真试验系统，包括实验模拟主体平台，实验模拟主体平台上方设有图像监控组件，实验模拟主体平台内设有环境监控组件，实验模拟主体平台下部设有倾角调节组件；所述实验模拟主体平台分别与粉尘释放调节组件、喷雾降尘组件和粉尘流动控制组件相连接；所述图像监控组件、环境监控组件、粉尘释放调节组件、喷雾降尘组件和粉尘流动控制组件均与上位机相连接。

优选地，所述实验模拟主体平台包括综采工作面框架，综采工作面框架内设有综采工作面和采空区，综采工作面内设有液压支架模型，采空区内部填充有松散石块介质，综采工作面框架上方设有图像监控组件，综采工作面框架与粉尘释放调节组件相连通且综采工作面框架的两侧分别与进风巷道和回风巷道相连通，进风巷道和回风巷道下部均设有倾角调节组件，回风巷道与粉尘流动控制组件相连通；所述综采工作面、采空区、进风巷道和回风巷道内均设有环境监控组件。

优选地，所述倾角调节组件包括螺旋支座，螺旋支座设置在进风巷道和回风巷道的下部；所述液压支架模型平行设置在综采工作面框架内；液压支架模型包括液压支架，液压支架沿综采工作面呈一字排开，液压支架上设有喷嘴，喷嘴与喷雾降尘组件相连接；所述液压支架末端连接有动力装置，动力装置包括安装于综采工作面末端的变频电动机、主动滚筒和从动滚筒，主动滚筒与变频电动机的输出轴相连接，从动滚筒通过传动带与主动滚筒相连接，沿综采工作面的一侧设有用于支托传动带的托辊。

优选地，所述松散石块介质包括三种不同粒径的石块介质且松散石块介质沿综采工作面纵深方向按照从稀疏到稠密至少四种配比方式进行铺设；且四种粒径配比方式为4:1:1；3:2:1，2:3:1和1:1:4。

优选地，所述图像监控组件包括至少三组CCD摄像机且三组CCD摄像机分别与进风巷道、回风巷道和综采工作面框架相配合；所述CCD摄像机上方设有照明灯，且照明灯和CCD摄像机分别通过支架固定在立杆上，CCD摄像机通过数据传输线分别与图像采集卡、上位机相连接，上位机通过数据传输线与照明灯相连接。