[发明专利]一种大尺寸智能化放煤实验平台及试验方法

说明书

本发明公开了一种大尺寸智能化放煤实验平台及试验方法，包括实验箱体、模拟液压支架系统、移架装置、进料装置、出料装置、煤矸识别系统和操作台，移架装置与模拟液压支架系统连接并能够带动模拟液压支架系统移动，进料装置设置于实验箱体一侧并能够将煤矸均匀地铺设于模拟液压支架系统上部，出料装置设置于放煤口下侧，煤矸识别系统设置于模拟液压支架系统一侧并位于出料装置上侧，煤矸识别系统能够对放出的煤矸进行自动识别，并将信号传递给操作台，以控制放煤口和出料装置的启闭，模拟液压支架系统和移架装置煤均通过操作台进行控制。本发明实现了室内智能化放煤操作，进一步完善了现有的煤矸运移规律。

技术领域

本发明涉及矿山工程技术领域，特别是涉及一种大尺寸智能化放煤实验平台及试验方法。

背景技术

综放开采技术自引入我国以来，经过近40年的发展，取得了举世闻名的成就。目前，由于现场条件的限制，室内模拟实验是综放开采技术的主要研究方法之一，综合现在各学者们在室内实验的结果发现，目前室内实验平台尺寸普遍较小，所用煤矸模拟颗粒也主要为白色和青色巴里石，尽管在一定程度上可以研究顶煤放出规律，但存在顶煤无法二次破碎、模拟颗粒较小无法完全反映出现场大块度顶煤的运动规律、实验平台智能化水平低、人为操作误差大等问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种大尺寸智能化放煤实验平台及试验方法，以解决上述现有技术存在的问题，实现了室内智能化放煤操作，进一步完善了现有的煤矸运移规律。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供了一种大尺寸智能化放煤实验平台，包括实验箱体、模拟液压支架系统、移架装置、进料装置、出料装置、煤矸识别系统和操作台，所述模拟液压支架系统设置于所述实验箱体的内部，所述移架装置与所述模拟液压支架系统连接并能够带动所述模拟液压支架系统移动，所述进料装置设置于所述实验箱体的一侧并能够将煤和矸石自下而上分别均匀地铺设于所述模拟液压支架系统的上部，所述进料装置能够自由移动，所述出料装置设置于所述模拟液压支架系统的放煤口的下侧，所述煤矸识别系统设置于所述模拟液压支架系统的一侧并位于所述出料装置的上侧，所述煤矸识别系统能够对放出的煤和矸石进行自动识别，并将自动识别的信号传递给所述的操作台，当放出的煤矸比例达到一定值时，所述操作台会自动控制所述模拟液压支架系统关闭放煤口，并控制所述出料装置自动关闭，所述模拟液压支架系统和所述移架装置均通过所述操作台进行控制。

优选地，所述模拟液压支架系统包括依次连接的护帮板、顶梁、掩护梁、尾梁和尾梁插板，所述护帮板通过护帮板液压缸进行开启或关闭，所述顶梁通过顶梁支柱调整高度，所述顶梁支柱的下端设置在前底板上，所述前底板的下侧设有前底板支柱，所述掩护梁倾斜设置并通过四连杆机构进行支撑，所述尾梁通过尾梁液压缸进行摆动旋转，所述尾梁上设有空槽，所述尾梁插板通过插板液压缸能够进入或伸出所述空槽，所述尾梁能够与后底板连接，所述后底板包括滑板和固定板，所述滑板能够在所述固定板上滑动，所述滑板通过链条与所述前底板无缝衔接，所述固定板的下侧设有高度可调的后底板支柱，能够对所述后底板进行垂直方向的调整。

优选地，所述移架装置包括步进电机、牵引装置和滑轨，所述牵引装置的一端与所述步进电机连接，所述牵引装置的另一端与所述前底板连接，所述前底板能够通过所述前底板支柱在所述滑轨上滑动并带动所述滑板同步移动。

优选地，所述进料装置包括三角型支架、循环皮带和滚轮，所述循环皮带设置于所述三角型支架的斜面上，所述循环皮带上均布有若干挡板，所述滚轮设置于所述三角型支架的下部。

优选地，所述出料装置包括支撑架、出料皮带和滚筒，所述出料皮带绕设于所述滚筒上，所述滚筒通过所述支撑架进行支撑，所述出料皮带的速度能够根据煤的放出量进行调整，能够训练不同速度下煤矸识别系统控制精度。

优选地，所述实验箱体由透明亚克力板制作而成，所述实验箱体为长方体状，所述进料装置的上端与所述实验箱体的顶部平齐，所述实验箱体内铺设模型尺寸的几何相似比不小于1:3。