试验用智能开采设备及智能开采设备试验割煤系统技术方案

本发明专利技术公开试验用智能开采设备及智能开采设备试验割煤系统，试验用智能开采设备，包括：截割装置、行走装置、调整装置、排料装置、支护装置、定位装置、动力系统、以及视频监测装置，所述截割装置、所述调整装置、所述排料装置、所述定位装置、所述动力系统、以及所述视频监测装置设置在所述行走装置上，所述支护装置设置在所述截割装置、所述调整装置、所述排料装置、所述定位装置、所述动力系统、以及所述视频监测装置上方，所述截割装置与所述调整装置连接。本发明专利技术试验用智能开采设备及智能开采设备试验割煤系统，具有自转向与自助导航等功能，能够较好的解决现有传统煤层开采模拟方法存在的问题。

Test Cutting System of Intelligent Mining Equipment and Intelligent Mining Equipment

The invention discloses an intelligent mining equipment and an intelligent mining equipment experimental coal cutting system for testing. The intelligent mining equipment for testing includes cutting device, walking device, adjusting device, discharging device, supporting device, positioning device, power system and video monitoring device. The cutting device, the adjusting device, the discharging device, the positioning device and the moving device are described. The force system and the video monitoring device are arranged on the walking device, and the supporting device is arranged on the cutting device, the adjusting device, the discharging device, the positioning device, the power system and the video monitoring device. The cutting device is connected with the adjusting device. The test cutting system of the intelligent mining equipment and the intelligent mining equipment has the functions of self-steering and self-navigation, and can better solve the existing problems of the traditional coal seam mining simulation method.

【技术实现步骤摘要】
试验用智能开采设备及智能开采设备试验割煤系统
本专利技术涉及相似材料模拟试验相关
，特别是一种试验用智能开采设备及智能开采设备试验割煤系统。
技术介绍
相似材料模拟试验是以现场工程地质条件为基础，采用相似理论、因次分析等方法在实验室模拟再现工程现场的一种技术手段，广泛应用于采矿工程、岩土工程等工程
目前，传统的二维相似模拟试验一般采用锯条进行煤层开采，且由于受到边界条件的影响，只能模拟出模型在横向一维方向的情况，与工程现场存在一定差距。三维大型物理相似模拟试验可以模拟工作面在走向长度与倾斜长度出现的变化，实现不同工作面长度、不同开采高度、不同推进长度煤层开挖的模拟，但由于模型四周均为密闭空间，传统二维相似模拟试验的煤层开采方法将不再适用。针对大型三维物理相似模拟试验的煤层开挖问题，有些学者采用伪三维模拟方式，即将横向尺寸增大，但模型的两端仍然不封闭，从而采用传统二维相似模拟试验的煤层开采方法；一些学者采用水溶性材料模拟煤层，利用水溶性材料遇水溶解的原理，模拟煤层开挖，但是由于三维物理相似模拟试验的煤层开采空间为封闭区域，很难观测到具体的开采进度，且水溶性材料存在开采进度难以控制、水溶液对相似模拟材料的物理力学参数存在破坏等问题，此种方法对模拟结果存在一定影响；有些学者采用升降台阶的方法模拟煤层开采过程，即在模型铺设过程中提前布置可升降的台阶，模型铺设完成后，逐个将台阶降下，从而模拟煤层开挖，此方法虽然解决了水溶材料存在的开采进度难以控制、水溶液影响模型参数等问题，但升降台阶开采方法不能模拟底板，不能真实再现煤层开采对煤层底板岩层的影响，且由于空间的限制，该方法不能适用于倾斜煤层、多煤层协调开采等条件，局限性较大；若采用真实采煤机的缩小版进行煤层开挖，则存在开采工艺复杂、设备配套难度大等问题，不适用于三维物理相似模拟试验。
技术实现思路
基于此，有必要针对现有技术的设备不适合三维物理相似模拟试验的技术问题，提供一种试验用智能开采设备及智能开采设备试验割煤系统。本专利技术提供一种试验用智能开采设备，包括：截割装置、行走装置、调整装置、排料装置、支护装置、定位装置、动力系统、以及视频监测装置，所述截割装置、所述调整装置、所述排料装置、所述定位装置、所述动力系统、以及所述视频监测装置设置在所述行走装置上，所述支护装置设置在所述截割装置、所述调整装置、所述排料装置、所述定位装置、所述动力系统、以及所述视频监测装置上方，所述截割装置与所述调整装置连接；所述截割装置用于对三维物理相似模拟试验的试验煤层进行截割；所述行走装置用于带动所述截割装置、所述调整装置、所述排料装置、所述定位装置、所述动力系统、以及所述视频监测装置行走；所述调整装置用于调整所述截割装置以及所述支护装置的位置；所述排料装置用于与外部排料风筒连通，将所述截割装置割落的破碎材料排出三维物理相似模拟试验的工作面；所述支护装置用于遮蔽所述截割装置；所述定位装置用于对智能开采设备的三维空间坐标进行准确定位；所述动力系统用于对所述截割装置、所述调整装置、所述排料装置、所述定位装置、所述行走装置、以及所述视频监测装置提供动力；所述视频监测装置与外部监控设备通信连接，用于对三维物理相似模拟试验的工作面进行实时监测。进一步的，所述截割装置包括截割滚筒、以及横向液压推移杆，其中：所述横向液压推移杆包括推移杆固定部和推移杆伸缩部，所述推移杆伸缩部与所述截割滚筒连接，所述推移杆固定部与所述调整装置连接，所述调整装置用于调节所述推移杆固定部的位置。更进一步的，所述截割滚筒包括两个相同尺寸的螺旋滚筒、以及驱动轴；所述驱动轴包括与所述推移杆伸缩部连接的驱动轴固定段、以及从所述驱动轴固定段两端部向远离所述推移杆伸缩部方向延伸的驱动轴延伸段，两所述驱动轴延伸段的轴线与所述驱动轴固定段的轴线的夹角为钝角；每个所述螺旋滚筒分别绕一所述驱动轴延伸段旋转，两个所述螺旋滚筒分别绕相反方向旋转。更进一步的，所述调整装置包括：底座梁、水平限位框架、调高千斤顶、以及底座固定箱体，所述底座梁、所述水平限位框架、所述底座固定箱体分别固定在所述行走装置上，所述推移杆固定部与所述底座梁枢接，所述推移杆固定部沿轴线方向开设有推移杆连接槽，所述推移杆连接槽内设置有能在所述推移杆连接槽内滑动的导向轴，所述水平限位框架上设有与所述推移杆连接槽交叉的限位框架连接槽，所述导向轴插入所述限位框架连接槽并能在所述限位框架连接槽内滑动，所述调高千斤顶一端固定在所述底座固定箱体上，另一端与所述推移杆固定部连接。再进一步的，所述底座固定箱体内设置有旋转盘、以及抬高千斤顶，所述行走装置下方设置有抬高底盘，所述旋转盘与所述底座固定箱体连接，所述抬高千斤顶一端与所述旋转盘连接，另一端穿过所述行走装置与所述抬高底盘连接。进一步的，所述行走装置包括承载底板以及设置在所述承载底板上的行走轮，所述截割装置、所述调整装置、所述排料装置、所述定位装置、所述动力系统、以及所述视频监测装置设置在所述承载底板上。更进一步的，所述截割装置、所述调整装置设置在所述承载底板前部，所述定位装置、所述动力系统设置在所述承载底板后部。进一步的，所述支护装置包括采高调节千斤顶、以及设置在所述截割装置上方的护顶板，所述采高调节千斤顶一端与所述行走装置连接，一端与所述护顶板连接。进一步的，所述排料装置包括铲料板、以及沿所述行走装置两侧布置的排料风筒，所述铲料板设置在所述排料风筒入口下方，所述排料风筒的入口设置有轮式破碎装置，所述排料风筒的出口设置有电磁连接口。本专利技术提供一种智能开采设备试验割煤系统，包括试验待开采煤层、试验巷道、以及如前所述的智能开采设备，所述试验巷道内设置有与所述智能开采设备的所述排料装置连接的巷道风筒，所述智能开采设备的截割装置对所述试验待开采煤层进行截割。本专利技术试验用智能开采设备及智能开采设备试验割煤系统，具有自转向与自助导航等功能，能够较好的解决现有传统煤层开采模拟方法存在的问题。附图说明图1为本专利技术一种试验用智能开采设备的结构示意图；图2为图1的A-A剖面图；图3为图1的B-B剖面图；图4为排料风筒结构；图5为开采设备抬高示意图；图6为本专利技术一种智能开采设备试验割煤系统的示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步详细的说明。如图1～3所示为本专利技术一种试验用智能开采设备的结构示意图，包括：截割装置、行走装置2、调整装置、排料装置、支护装置、定位装置7、动力系统8、以及视频监测装置9，所述截割装置、所述调整装置、所述排料装置、所述定位装置7、所述动力系统8、以及所述视频监测装置9设置在所述行走装置2上，所述支护装置设置在所述截割装置、所述调整装置、所述排料装置、所述定位装置、所述动力系统、以及所述视频监测装置上方，所述截割装置与所述调整装置连接；所述截割装置用于对三维物理相似模拟试验的试验煤层进行截割；所述行走装置用于带动所述截割装置、所述调整装置、所述排料装置、所述定位装置、所述动力系统、以及所述视频监测装置行走；所述调整装置用于调整所述截割装置以及所述支护装置的位置；所述排料装置用于与外部排料风筒连通，将所述截割装置割落的破碎材料排出三维物理相似模拟试验的工作面；所述支护装置用于遮蔽所述截割装置；所述定位装本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种试验用智能开采设备，其特征在于，包括：截割装置、行走装置、调整装置、排料装置、支护装置、定位装置、动力系统、以及视频监测装置，所述截割装置、所述调整装置、所述排料装置、所述定位装置、所述动力系统、以及所述视频监测装置设置在所述行走装置上，所述支护装置设置在所述截割装置、所述调整装置、所述排料装置、所述定位装置、所述动力系统、以及所述视频监测装置上方，所述截割装置与所述调整装置连接；所述截割装置用于对三维物理相似模拟试验的试验煤层进行截割；所述行走装置用于带动所述截割装置、所述调整装置、所述排料装置、所述定位装置、所述动力系统、以及所述视频监测装置行走；所述调整装置用于调整所述截割装置以及所述支护装置的位置；所述排料装置用于与外部排料风筒连通，将所述截割装置割落的破碎材料排出三维物理相似模拟试验的工作面；所述支护装置用于遮蔽所述截割装置；所述定位装置用于对智能开采设备的三维空间坐标进行准确定位；所述动力系统用于对所述截割装置、所述调整装置、所述排料装置、所述定位装置、所述行走装置、以及所述视频监测装置提供动力；所述视频监测装置与外部监控设备通信连接，用于对三维物理相似模拟试验的工作面进行实时监测。...

【技术特征摘要】
1.一种试验用智能开采设备，其特征在于，包括：截割装置、行走装置、调整装置、排料装置、支护装置、定位装置、动力系统、以及视频监测装置，所述截割装置、所述调整装置、所述排料装置、所述定位装置、所述动力系统、以及所述视频监测装置设置在所述行走装置上，所述支护装置设置在所述截割装置、所述调整装置、所述排料装置、所述定位装置、所述动力系统、以及所述视频监测装置上方，所述截割装置与所述调整装置连接；所述截割装置用于对三维物理相似模拟试验的试验煤层进行截割；所述行走装置用于带动所述截割装置、所述调整装置、所述排料装置、所述定位装置、所述动力系统、以及所述视频监测装置行走；所述调整装置用于调整所述截割装置以及所述支护装置的位置；所述排料装置用于与外部排料风筒连通，将所述截割装置割落的破碎材料排出三维物理相似模拟试验的工作面；所述支护装置用于遮蔽所述截割装置；所述定位装置用于对智能开采设备的三维空间坐标进行准确定位；所述动力系统用于对所述截割装置、所述调整装置、所述排料装置、所述定位装置、所述行走装置、以及所述视频监测装置提供动力；所述视频监测装置与外部监控设备通信连接，用于对三维物理相似模拟试验的工作面进行实时监测。2.根据权利要求1所述的智能开采设备，其特征在于，所述截割装置包括截割滚筒、以及横向液压推移杆，其中：所述横向液压推移杆包括推移杆固定部和推移杆伸缩部，所述推移杆伸缩部与所述截割滚筒连接，所述推移杆固定部与所述调整装置连接，所述调整装置用于调节所述推移杆固定部的位置。3.根据权利要求2所述的智能开采设备，其特征在于，所述截割滚筒包括两个相同尺寸的螺旋滚筒、以及驱动轴；所述驱动轴包括与所述推移杆伸缩部连接的驱动轴固定段、以及从所述驱动轴固定段两端部向远离所述推移杆伸缩部方向延伸的驱动轴延伸段，两所述驱动轴延伸段的轴线与所述驱动轴固定段的轴线的夹角为钝角；每个所述螺旋滚筒分别绕一所述驱动轴延伸段旋转，两个所述螺旋滚筒分别绕相反方向旋转。4.根据权利要求2所述的智能开采设备，其特征在于，所述调整装置包括：底...

【专利技术属性】
技术研发人员：周保精，李锋，庞义辉，宋立兵，关丙火，李鹏，
申请(专利权)人：中国神华能源股份有限公司，北京低碳清洁能源研究所，神华神东煤炭集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京,11