[发明专利]一种评价煤层注水降尘效果实验装置及实验方法

说明书

本发明涉及一种评价煤层注水降尘效果实验装置及实验方法，包括机架、截割系统和集尘罩、集尘罩中的煤样模型，煤样模型包括模型腔体和位于模型腔体内部的煤样，模型腔体的设有截割口，模型腔体的上方外表面、右侧外表面和后方外表面均安装有加载油缸，加载油缸的伸缩杆通过油缸伸缩孔伸入模型腔体内部且固连有活动压盘，模型腔体的下方内表面、前方内表面均设有固定压盘，模型腔体的前方设有第一注水口、下方设有第一排水口，支架的下方设有位于第一排水口下方的排水筒，集尘罩中安装有粉尘浓度传感器和调速风机，本发明对于评价湿式降尘效果的研究提供了一种新型的实验装置和方法。

技术领域

本发明涉及煤矿粉尘防治的技术领域，特别涉及一种评价煤层注水降尘效果实验装置及实验方法。

背景技术

随着我国煤矿开采机械化程度不断提高，使得因煤尘所导致的作业环境问题不断恶化，现在，国内外的很多煤矿都将煤层注水作为了一项基础措施来施行，因为煤层注水能够有效地防治矿井粉尘。它能够有效的降低工作面的粉尘浓度，而且煤层还能够在注水过程中被软化，使得开采效率提高。

目前，煤层注水技术已然较为成熟，注水方式多种多样，可以说在煤层注水工艺上进行的一些的研究还是非常可观的。而对煤层注水降尘效果通常是利用一些注水参数和煤体注水后的一些变化进行评价；另外，也有人利用模糊综合评价法对降尘效果进行评价，这种方法是根据某几个指标与人为规定的标准对比来评价降尘效果；此外，还有人将可拓学理论引入煤层注水降尘效果评价中，建立了煤层注水降尘效果评价的物元模型，并应用可拓集合的关联函数，通过引入简单关联函数确定各评价指标的客观动态可变权重,建立了基于物元和关联函数的煤层注水降尘效果评价方法。

但是从上述来看，对评价煤层注水降尘效果的确定仍然是依靠经验，通过工程类比进行评价，并没有一个系统的研究结论，存在很大的随意性和盲目性，不能确保煤层均匀湿润，影响注水效果，这是粉尘防治工作中亟待解决的问题，这个问题的解决是需要有大量的实验数据进行支撑。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种评价煤层注水降尘效果实验装置及实验方法。

本发明的技术方案是：一种评价煤层注水降尘效果实验装置，包括机架，所述机架的上端设有截割系统和集尘罩，所述集尘罩中设有煤样模型，所述煤样模型包括模型腔体和位于模型腔体内部的煤样，所述模型腔体的左侧为与截割系统相对的腔体盖板，所述腔体盖板上设有截割口，所述截割口的外侧设有封堵盖，所述模型腔体的上方外表面、右侧外表面和后方外表面均安装有加载油缸，所述加载油缸的伸缩杆通过油缸伸缩孔伸入模型腔体内部且固连有活动压盘，所述模型腔体的下方内表面、前方内表面均设有固定压盘，所述模型腔体的前方设有第一注水口、下方设有第一排水口，所述加载油缸与第一电动加载泵通过管道连接，所述第一注水口与第二电动加载泵通过管道连接，所述支架的下方设有位于第一排水口下方的排水筒，所述集尘罩中安装有粉尘浓度传感器和调速风机。

优选的，所述截割系统包括截割部分和进给部分，所述截割部分包括轴座，所述轴座上安装有转动电机和钻轴，所述钻轴的一端与转动电机的输出轴连接、中部用轴承支撑在轴座上、另一端连接截割头，所述进给部分包括进给电机、丝杠和滑块，所述丝杠通过轴承支撑在支架上，所述滑块固定在轴座下方且与丝杠螺纹配合，所述支架的上方设有两个位于丝杠两侧的导轨，所述轴座的下方与导轨配合，所述进给电机通过变速器与丝杠连接。

优选的，所述截割系统还包括内喷雾系统，所述内喷雾系统包括侧向供水结构和高压水泵，所述侧向供水结构套接在钻轴的外侧。

优选的，所述高压水泵与侧向供水结构之间设置第一活塞容器。

优选的，所述第一注水口与第二电动加载泵之间设置第二活塞容器。