相似模拟实验的采煤工作面回采及液压模型支架推进装置制造方法及图纸

技术编号:21120204 阅读:26 留言:0更新日期:2019-05-16 10:24
本实用新型专利技术公开了一种相似模拟实验的采煤工作面回采及液压模型支架推进装置,包括在一对底座上设置的一对可活动支座,在可活动支座上水平支撑有中空的推杆;两之推杆间设有采煤滚筒与推架千斤顶,采煤滚筒、推架装置分别与左、右推杆连接;左、右推杆中设有连接采煤滚筒的传动机构与液压模型支架推架千斤顶工作所需的液压油泵的连接管;通过转动电机使采煤滚筒转动,通过其他动力装置可使已连接的回采及支护装置的整体移动,实现对采煤层的推进割煤作用;通过摄像头采集煤层开采信息,实现对煤层的采矿工程开挖。该装置能够实现对实际矿井开采过程中相应程序的模拟及观测,使得三维物理相似模拟实验的成功率提高,实验程序更加简捷,效果明显。

【技术实现步骤摘要】
相似模拟实验的采煤工作面回采及液压模型支架推进装置
本技术涉及矿山、岩土等工程领域物理模拟研究,具体涉及一种应用于三维物理相似模拟实验的采煤工作面回采及液压模型支架推进装置。
技术介绍
物理相似模拟实验是将现场实际的缩放模型置于实验体内,模拟真实过程主要特征,通过在模型上的实验所获得的某些量间的规律再回推到原型上,以获得对原型的规律性认识的实验方法。实验超出现有理论范围,能够研究现场不允许实验或者观测不到和测不准规律的项目,可以探索用数学方法不能解决的问题,可以明显直观地体现设想,能有效的帮助构思,最大限度地反映出物理本质,因此是矿山、岩土、地质等学科重要研究手段之一。在采矿工程中,三维物理相似模拟实验可以用来模拟各种实际工程地质条件,以研究实际采场中支护、工作面应力应变、围岩稳定性和覆岩运移规律。但在三维物理相似模拟实验中的由于实验条件的限制,即模型模拟时的缩放效应,实际中采煤工作面回采及液压模型支架推进步骤很难通过人工实现、工作面液压支架模型与液压油泵的连接管对采空区岩层垮落形态产生影响,且采空区岩层垮落形态难以观测。因此需要通过一些特殊装置来辅助实验,以实现三维物理相似模拟实验对实际工程现场的模拟与实验数据的采集,因此才有了此种采煤工作面回采及液压模型支架推进装置。
技术实现思路
本技术的目的解决三维物理模拟实验中采矿工程方面的采煤工作面回采、液压模型支架推进及采空区岩层垮落形态观测问题,提供了一种应用于三维物理相似模拟实验的采煤工作面回采及液压模型支架推进装置,并对其运行原理进行说明,使用其可在实验中达到实际工程中的相应效果,从而实现对实际矿井开采过程中相应程序的模拟及观测,使得三维物理相似模拟实验的成功率提高,实验的程序更加的简捷,效果更加明显。本技术是通过下述技术方案来实现的。相似模拟实验的采煤工作面回采及液压模型支架推进装置,包括一对底座,在一对底座上分别垂直设置的一对可活动支座,在一对可活动支座上分别各水平支撑有一中空的左、右推杆;一对左、右推杆之间设有采煤滚筒与推架千斤顶,采煤滚筒、推架装置分别通过刀片支架和推架板与左、右推杆连接;在中空的左、右推杆的端部设有连接到采煤滚筒的转动电机,通过带动采煤滚筒的转动和回采及支护装置的整体移动,实现对采煤层的推进割煤作用;随着回采工作面推进不断向前推移,并通过摄像头采集煤层开采信息,实现对煤层的采矿工程开挖。对于上述技术方案,本技术还有进一步优选的方案:进一步,在左、右推杆中设有与推架千斤顶相连的液压油泵的连接管、与采煤滚筒相连的传动杆和与转动电机和摄像头相连的传输线。进一步,所述传动杆与采煤滚筒之间的传动装置为蜗轮蜗杆传动连接。进一步,所述左、右推杆的长度与工作面开切眼长度相对应。进一步,一对可活动支座之间通过侧护板交叉连接,并通过调节扳手调节一对可活动支座的空间关系。进一步,所述可活动支座可调节高度。进一步,所述采煤滚筒上设有滚筒罩板,采煤滚筒上设有呈双螺旋状的刀片,通过刀片支架连接到转动电机上。进一步,在转动电机端设有采煤滚筒启闭按钮。本技术公开的一种应用于三维物理相似模拟实验的采煤工作面回采及液压模型支架推进装置具有以下有益效果:1.该装置操作简单,可由一人操作,电机发动,使得实验的过程更加简捷。2.该装置宽度设计成工作面开切眼长度,一次推移便是回采推进度,使得实验过程更加简单。3.该装置两推杆中空,可使刀片传动轴由两推杆中连接到转动电机,液压模型支架与推架千斤顶液压油泵的连接管、微型摄像头线路由两推杆中通过从推杆前段开口伸出,这种布置方式可令传动轴及各种管线规避过工作面后方采空区,使得采空区岩层垮落形态得以保存,实验条件更加优化。4.该装置采煤滚筒后方的推架千斤顶,可使液压支架在采空区垮落后继续推移,确保实验可以更进一步进行。5.该装置的刀片呈双螺旋状,通过传导机构由后方转动电机带动,使得其具有割煤效果,并可以通刀槽将所割煤渣导致运输平巷,使得回采工作面可以无渣的推进,实验可以继续进行。6.该装置的支架连接装置、左、右推杆走线槽部位可安装微型摄像头,随着实验的进行,可在观测采空区垮落情况。7.该装置支柱设计成可调节式,可调节高度适应近水平煤层及大倾角煤层工作面的模拟。8.该装置支柱的稳定结构使得装置可以平稳的推进,使得实验条件更加优化。附图说明此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解,构成本申请的一部分,并不构成对本技术的不当限定,在附图中:图1为本技术装置结构示意图;图2为本技术装置的侧视图;图3为本技术装置的俯视图。1、推架千斤顶;2、推架板;3、走线槽;4、固定螺栓;5固定装置;6、转动电机;7、采煤滚筒;8、滚筒罩板;9、调节扳手;10、侧护板;11、可活动支座;12、底座;13、采煤滚筒启闭按钮a;14、采煤滚筒启闭按钮b;15、刀片支架;16、左推杆;17、右推杆。具体实施方式下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本技术,在此本技术的示意性实施例以及说明用来解释本技术,但并不作为对本技术的限定。如图1所示,本技术一种应用于三维物理相似模拟实验的采煤工作面回采及液压模型支架推进装置,其有两部分组成,一部分为液压支架推动装置,一部分为采煤滚筒传动装置。包括一对底座12,在一对底座12上分别垂直设置的一对可活动支座11,一对可活动支座11之间通过侧护板10交叉连接,并可通过调节扳手9调节一对可活动支座11的空间关系。如图2、3所示,在可活动支座11上水平支撑有一中空的左、右推杆16、17;一对左、右推杆16、17之间设有采煤滚筒7与推架千斤顶1,采煤滚筒7、推架装置1分别通过刀片支架15和推架板2与左、右推杆16、17连接;在中空的左、右推杆16、17的端部设有连接到采煤滚筒7的转动电机6,通过带动采煤滚筒7的转动和回采及支护装置的整体移动,实现对采煤层的推进割煤作用;随着回采工作面推进不断向前推移,并通过摄像头采集煤层开采信息,实现对煤层的采矿工程开挖。其中,在左、右推杆16、17中设有与推架千斤顶1相连的液压油泵的连接管、与采煤滚筒7相连的传动杆和与转动电机6和摄像头相连的传输线。在左、右推杆16、17上设有走线槽3,走线槽3部位可安装微型摄像头。传动杆与采煤滚筒7之间的传动装置为蜗轮蜗杆传动连接,液压模型支架及推架千斤顶的压油泵的连接管从左、右推杆里面走。并且左、右推杆16、17的长度与工作面开切眼长度相对应。可活动支座11上方设有固定装置5,通过固定螺栓4将可活动支座11上的固定装置5与左、右推杆16、17连接。在采煤滚筒7上设有滚筒罩板8,采煤滚筒7上设有呈双螺旋状的刀片,通过刀片支架连接到转动电机6上。在转动电机6端设有采煤滚筒启闭按钮a13、b14。一对可活动支座11之间通过侧护板10交叉连接,并通过调节扳手9调节一对可活动支座11的空间关系,可活动支座11高度可调节。三维相似模拟实验根据实际工程条件与实际地质条件,然后进行采矿工程开挖的模拟。在开挖过程中,随着采煤作业,工作面不断向前移动,同时为防止上层岩体的垮落伤人,液压支架也会随着回采工作面推进不断向前推移,后方采空区的上覆岩层会逐步断裂垮落。但是在实验室条件下,由于对实际工程条件的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.相似模拟实验的采煤工作面回采及液压模型支架推进装置,其特征在于,包括一对底座(12),在一对底座(12)上分别垂直设置的一对可活动支座(11),在一对可活动支座上分别各水平支撑有一中空的左、右推杆(16、17);一对左、右推杆(16、17)之间设有采煤滚筒(7)与推架千斤顶(1),采煤滚筒(7)、推架千斤顶(1)分别通过刀片支架(15)和推架板(2)与左、右推杆(16、17)连接;在中空的左、右推杆(16、17)的端部设有连接到采煤滚筒(7)的转动电机(6),通过带动采煤滚筒(7)的转动和回采及支护装置的整体移动,实现对采煤层的推进割煤作用;随着回采工作面推进不断向前推移,并通过摄像头采集煤层开采信息,实现对煤层的采矿工程开挖。

【技术特征摘要】
1.相似模拟实验的采煤工作面回采及液压模型支架推进装置,其特征在于,包括一对底座(12),在一对底座(12)上分别垂直设置的一对可活动支座(11),在一对可活动支座上分别各水平支撑有一中空的左、右推杆(16、17);一对左、右推杆(16、17)之间设有采煤滚筒(7)与推架千斤顶(1),采煤滚筒(7)、推架千斤顶(1)分别通过刀片支架(15)和推架板(2)与左、右推杆(16、17)连接;在中空的左、右推杆(16、17)的端部设有连接到采煤滚筒(7)的转动电机(6),通过带动采煤滚筒(7)的转动和回采及支护装置的整体移动,实现对采煤层的推进割煤作用;随着回采工作面推进不断向前推移,并通过摄像头采集煤层开采信息,实现对煤层的采矿工程开挖。2.根据权利要求1所述的相似模拟实验的采煤工作面回采及液压模型支架推进装置,其特征在于,在左、右推杆(16、17)中设有与推架千斤顶(1)相连的液压油泵的连接管、与采煤滚筒(7)相连的传动杆以及与转动电机(6)和摄像头相连的传输线。3.根据权利要求2所述的相似模拟实验的采煤工作面...

【专利技术属性】
技术研发人员:伍永平皇甫靖宇段建杰
申请(专利权)人:西安科技大学
类型:新型
国别省市:陕西,61

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