煤矿多尘源工作面仿真实验台制造技术

本实用新型专利技术公开了煤矿多尘源工作面仿真实验台。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。利用多尘源工作面仿真实验台模拟煤矿多尘源工作面正常运行时风流粉尘的运移扩散情况，通过风流监测装置、粉尘监测装置分别获取不同风流条件下多尘源工作面仿真实验台不同位置处风流流速及粉尘浓度，通过数据的对比分析得出多尘源工作面风流-粉尘的运移规律，并为多尘源工作面合理的通风除尘参数选择提供依据。

【技术实现步骤摘要】
煤矿多尘源工作面仿真实验台
本技术涉及煤矿多尘源工作面仿真实验台。
技术介绍
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宄，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，国内外学者的研宄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 Q 寸ο 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。
技术实现思路
为了解决现有技术的不足，本技术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，本技术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。 本技术采用如下技术方案: 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。 本技术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。 本技术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。 本技术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。 本技术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。 本技术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。 本技术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I?1.5米。 本技术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。 本技术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。 本技术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。 本技术取得的有益技术效果是: 煤矿多尘源工作面仿真实验台，利用多尘源工作面仿真实验台模拟煤矿多尘源工作面正常运行时风流粉尘的运移扩散情况，通过风流监测装置、粉尘监测装置分别获取不同风流条件下多尘源工作面仿真实验台不同位置处风流流速及粉尘浓度，通过数据的对比分析得出多尘源工作面风流-粉尘的运移规律，并为多尘源工作面合理的通风除尘参数选择提供依据。除此之外，本技术的多尘源工作面仿真实验台包括风流稳定段、粉尘发生段和粉尘运移段以及内部设置的液压支撑装置、机械设备模型等，均能够有效模拟煤矿多尘源工作面风流障碍物以及工作面断面面积变化对风流状态的影响，使得风流-粉尘的运移情况完全符合工作面实际状况，保证了实验结果的真实性和有效性，为煤矿多尘源工作面合理控除尘技术的选择提供了技术支持。 【附图说明】 图1为煤矿多尘源工作面含尘风流运移仿真实验装置结构示意图。 图2为图1的粉尘发生段左视图。 图3为图1的粉尘运移段左视图。 【具体实施方式】 结合附图1至3对本技术的【具体实施方式】做进一步说明: 煤矿多尘源工作面仿真实验台，包括风流稳定段3、粉尘发生段5、及粉尘运移段9，风流稳定段3、粉尘发生段5、及粉尘运移段9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8、风流监测装置10、及粉尘监测装置11，液压支撑装置用于多尘源工作面液压支撑，风流监测装置用于监测风流流速，粉尘监测装置用于监测粉尘浓度。风流稳定段的前端设有入风机构2，入风机构后端连接有压风动力装置1，压风动力装置用于模拟多尘源工作面的风流流动、及风流压力条件。粉尘发生段设有粉尘发生装置4、及机械设备模型6，用于模拟多尘源工作面的粉尘环境。粉尘运移段包括高压喷雾装置12、出风机构13、及排水槽14，高压喷雾装置设置在出风机构前端；排水槽14设置在出风机构下方。 风流稳定段3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，设置在风流稳定段前端，压风动力装置设置在入风机构处。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7的长32-35米，宽 3.4-3.9米，高2.5-3米的纵向透明箱体。 粉尘发生段设置9个风流监测装置、9个粉尘监测装置。风流监测装置及粉尘监测装置均设置于距入风机构3.1-3.5米，4.8-5.2米，7.3-7.7米的三个纵断面内，每个断面内距机械设备模型侧的壁面0.7-1.2米，2.2-2.7本文档来自技高网...

【技术保护点】
煤矿多尘源工作面仿真实验台，其特征在于，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。

【技术特征摘要】
1.煤矿多尘源工作面仿真实验台，其特征在于，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。2.根据权利要求1所述的煤矿多尘源工作面仿真实验台，其特征在于，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。3.根据权利要求1所述的煤矿多尘源工作面仿真实验台，其特征在于，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。4.根据权利要求1所述的煤矿多尘源工作面仿真实验台，其特征在于，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。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：王昊，程卫民，聂文，周刚，崔向飞，薛娇，文金浩，张磊，徐翠翠，王丹，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：新型
国别省市：山东;37