[实用新型]一种煤矿采煤工艺虚拟仿真实验教学仪

说明书

技术领域

本实用新型属于煤炭院校采矿工程专业的教学实验领域，尤其涉及一种利用虚拟现实技术和信息技术，以虚实结合方式展现煤矿综合机械化采煤工艺过程中各工序的仿真实验。

背景技术

目前采矿工程专业学生生产实习时，由于害怕、好奇、安全等种种原因，在井下仅仅是走马观花地看一遍静止的采煤机械设备，不能亲眼目睹采煤工艺生产全过程，体会不到采煤工艺中破煤、装煤、运煤支护之间的时间和空间位置关系；又由于操作采煤设备产生高能耗，且存在安全隐患，绝不可能允许学生参与操作采煤机械设备，实习效果大打折扣。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种煤矿综合机械化采煤工艺虚拟仿真实验教学仪，通过多位学生协同操作真实设备的不同按钮，并在各自的视景屏中显示采煤设备的不同动作，虚拟地在采煤工作面内按照一定顺序完成各项工序，如采煤机进刀、割煤工作、支架前移、刮板输送机移动等，以此让学生们亲自动手操作，实现整个综合机械化采煤工艺过程的虚拟仿真实验，加深学生对采煤工作面生产工序相互配合的理解。

该煤矿采煤工艺虚拟仿真实验教学仪的结构包括：采煤机司机操作台及其操作按钮、三台支架工操作台及其操纵杆和操作按钮、辅助设备操作台及其控制按钮、高清投影仪、采煤机状态液晶显示屏两个、采煤机机身仪表显示屏两个、液压支架状态液晶显示屏三个、辅助设备显示屏、电路板、单片机、服务器，以及其他辅助设备；其中，所述采煤机司机操作台、三台支架工操作台、辅助设备操作台均内置单片机，通过通讯线路与服务器连接，实现了多设备联合、协同模拟操作；所有操作台上均布置有相关设备的操作手柄、控制按钮，所有操作手柄和控制按钮均与其操作台内置单片机连接；采煤机操作台上安装有采煤机状态模拟显示屏，实时显示采煤机运行速度、截割速度、机身温度等状态参数；支架操作台上安装有支架状态模拟显示屏，实时显示支架阻力、支撑高度等状态参数；辅助设备操作台上安装有乳化液泵站、破碎机、皮带输送机、转载机、刮板输送机等状态参数显示屏，实时显示相关设备开停状态。

该煤矿综合机械化采煤工艺虚拟仿真实验教学仪的采煤机司机操作台，可以由两位采煤机司机分别操作左、右滚筒的启动、升降、割煤，以及采煤机启动，行走等基本操作，也可通过配合展现不同的进刀方式和割煤方式等，以上操作均可在采煤机操作台的视景屏上同步显示；三台支架工操作台可以由三位支架工分别操作，完成采煤机割煤前方的护帮板收起、割煤后方的护帮板放下、支架割煤后及时支护、推移刮板输送机等，以上操作均可分别在三台液压支架操作台的视景屏上同步显示；辅助设备操作台可以由一位工人代替操作，启动停止乳化液泵、启动停止皮带机、启动停止转载机、启动停止刮板输送机和启动停止工作面破碎机，以上操作均可在辅助设备操作台的视景屏上同步显示。通过六人的共同操作，实现综合机械化采煤工艺的全过程，并可在投影仪上同步整体显示。

该煤矿综合机械化采煤工艺虚拟仿真实验教学仪比真实采煤设备结构简单、占用空间小，但是却能够通过真实的控制操作展现采煤工艺全过程。在虚拟仿真实验时，不仅消除了下井实习参观采煤工作面的危险，而且避免了操作井下采煤设备的能耗，符合国家提倡的“绿色开采”的技术方针。

附图说明

通过参照附图更详细地描述本实用新型的示例性实施例，本实用新型的以上和其它方面及优点将变得更加易于清楚，在附图中：

图1是本实用新型提供的煤矿综合机械化采煤工艺虚拟仿真实验教学仪的结构框图；

图2是本实用新型提供的煤矿综合机械化采煤工艺虚拟仿真实验教学仪的结构示意图；

图3是本实用新型提供的采煤机司机操作台的结构示意图；

图4是本实用新型提供的液压支架操纵台的结构示意图；

图5是本实用新型提供的液压支架操纵杆的结构示意图；

图6是本实用新型提供的辅助设备操作台的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明，本例详细介绍一种综合机械化采煤工艺虚拟仿真的操作全过程，其割煤方式为双向割煤、往返两刀，进刀方式为工作面端部斜切进刀，移架方式为单架依次顺序式，工序配合方式为及时支护方式。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。