[发明专利]一种煤矿工作面支架喷雾降尘仿真模拟装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种煤矿工作面的模拟装置，尤其涉及一种煤矿工作面支架喷雾降尘仿真模拟装置。

背景技术

目前，我国采掘工作面在没有防尘措施的情况下，综采工作面的粉尘浓度可达2500-3000mg/m³，而综放工作面的粉尘情况则比一般的综采工作面更为严重，采煤机割煤、移架和放煤平行作业时，有些煤矿个别瞬时原始总粉尘浓度甚至高达8000-10000mg/m³。即使采取措施，多数工作面的情况依然相当恶劣，采煤机下风向的粉尘浓度最大可达1000mg/m3以上，已经严重超过国家标准规定。

现有技术中一般采用机械化掘进，其工作面采用大功率综掘机强力截割煤，产尘量特别大，据现场实测，在不采用综合防尘措施情况下，机掘工作面的粉尘浓度为2000-3000mg/m³，个别机掘工作面的粉尘浓度甚至高达6000mg/m³左右。

为了降低煤矿工作面的粉尘浓度，减少粉尘对工人及设备的危害，避免发生粉尘爆炸事故，国内大多数煤矿均采用了湿式降尘，该种方式的降尘效果比较明显，其平均降尘率超过了70％，有效改善了工作面的生产环境。

虽然煤矿井下综放工作面使用的喷雾降尘喷嘴种类众多，而且取得了一定的降尘效果。但是，长期以来，对综放工作面雾化喷嘴的选用情况则主要根据人们的实践经验凭主观选择。即针对不同生产工序的产尘粒度特点究竟采取何种类型的喷嘴才能取得较好的降尘效果，仅仅依靠主管经验是很难控制煤矿工作面的粉尘浓度的。

要研究喷嘴的实用性能，必须有一种能真实模拟工作面风流状态、粉尘状态及喷雾情况的仿真模拟装置来揭示不同喷嘴的喷雾性能及降尘效果，为煤矿现场喷雾降尘工作提供理论指导。由此可见，现有技术有待更进一步的改进和发展。

发明内容

本发明为解决上述现有技术中的缺陷提供一种煤矿工作面支架喷雾降尘仿真模拟装置，模拟煤矿工作面的状况，为煤矿工作面的喷雾降尘提供技术支持，为提高煤矿工作面上安装喷嘴的科学合理性提供了数据支持，节约了安装成本。

为解决上述技术问题，本发明方案包括：

一种煤矿工作面支架喷雾降尘仿真模拟装置，其包括仿真封闭式试验箱，仿真封闭式试验箱的前端设置有一入风口，后端设置有一出风口；该仿真封闭式试验箱内设置有用于模拟煤矿工作面的风速、压力条件的风流动力提供装置、用于模拟煤矿工作面粉尘产生状况的粉尘发生装置、用于模拟煤矿工作面支架喷嘴喷雾状况的喷雾装置与检测系统，风流动力提供装置设置在入风口；粉尘发生装置设置在仿真封闭式试验箱的前部，位于入风口的后方；喷雾装置与检测系统分别设置在仿真封闭式试验箱的中部。

所述的煤矿工作面支架喷雾降尘仿真模拟装置，其中，上述仿真封闭式试验箱包括风流渐扩段与实验段，风流渐扩段位于实验段的前方，入风口与粉尘发生装置分别设置在风流渐扩段上，喷雾装置、检测系统与出风口分别设置在实验段上。

所述的煤矿工作面支架喷雾降尘仿真模拟装置，其中，上述风流渐扩段外轮廓为缺底边的四棱台形，其高为二点一五米，风流渐扩段的渐扩角为二十二点六度；入风口设置在风流渐扩段的前端，入风口是一直径为一点四米的圆形口。

所述的煤矿工作面支架喷雾降尘仿真模拟装置，其中，上述实验段外轮廓为缺底边的长方柱，其长、宽、高分别为三米、三米、二点五米；出风口设置在实验段的后端，其为矩形口，出风口的长、宽分别为三米、二点五米。

所述的煤矿工作面支架喷雾降尘仿真模拟装置，其中，上述风流渐扩段均匀设置有多根长度为二点八零四米的加固杆；风流渐扩段纵向每间隔零点六八八米均安装一矩形固定圈。

所述的煤矿工作面支架喷雾降尘仿真模拟装置，其中，由厚度为一厘米的有机玻璃制成的仿真封闭式试验箱，其实验段的底板设置有千分之三的坡度，该坡度沿自风流渐扩段与实验段相接之处至出风口方向向下倾斜。

所述的煤矿工作面支架喷雾降尘仿真模拟装置，其中，实验段的顶板与底板上分别设置有两根滑道，顶板的滑道与底板的滑道上下一一对应；喷雾装置包括一喷嘴支架，喷嘴支架包括两个立柱与一个横梁，立柱分别位于横梁的两端，立柱设置在顶板的滑道与底板的滑道之间，立柱能沿对应的滑道前、后移动，横梁能沿立柱上、下移动。

所述的煤矿工作面支架喷雾降尘仿真模拟装置，其中，上述实验段的中部均匀设置有多个小孔；检测系统包括倾斜式微压计与补偿式微压计，倾斜式微压计与补偿式微压计分别与对应的小孔相连通。