[发明专利]一种煤岩截割产尘实验系统与方法

摘要

本发明公开了一种煤岩截割产尘实验系统，包括截割部分、实验条件调控部分、粉尘收集部分、破碎形态记录部分和控制与信号处理部分；所述截割部分包括竖直向下运动的加载装置、截齿和固定架，所述实验条件调控部分包括围压加载装置和正压变频风机，所述粉尘收集部分包括负压变频风机和粉尘收集滤膜，所述破碎形态记录部分包括高速动态分析仪和红外热成像仪，所述控制与信号处理部分包括信号收集装置、PLC模块和上位机；本发明可以开展不同煤岩样品、不同截齿类型、不同截割参数(侵入角、截深、截割速度)和不同风速等条件下的煤岩截割破碎产尘模拟实验，为物理模拟截齿破碎煤岩过程、进而研究煤岩截割产尘机理提供了创新手段。

主权项

1.一种煤岩截割产尘实验系统，其特征在于：包括截割部分(1)、实验条件调控部分(2)、粉尘收集部分(3)、破碎形态记录部分(4)和控制与信号处理部分(5)；所述截割部分(1)包括竖直向下运动的加载装置(6)、截齿(7)和固定架(8)，所述加载装置(6)施加的压力以压力信号传输到信号收集装置(15)，实时记录于上位机(17)中，所述固定架(8)安装在加载装置(6)下方，所述截齿(7)利用限位环(18)固定在固定架(8)上并通过位移信号将位移传输到信号收集装置(15)中，实时记录在上位机(17)中；所述实验条件调控部分(2)包括围压加载装置(9)和正压变频风机(10)，所述围压加载装置(9)对煤/岩试块(20)四周施加压力，压力信号通过信号收集装置(15)实时记录在上位机(17)中，所述正压变频风机(10)入口处还固定有空气过滤膜(21)，所述正压变频风机(10)风速可调，风速信号通过信号收集装置(15)实时记录在上位机(17)中；所述粉尘收集部分(3)包括负压变频风机(11)、粉尘收集滤膜(12)和透明防静电板(19)，所述负压变频风机(11)风速可控，风速信号通过信号收集装置(15)实时记录在上位机(17)中，所述粉尘收集滤膜(12)设置在负压变频风机(11)进风口处用于拦截、收集粉尘，所述透明防静电板(19)围成一个封闭实验空间；所述破碎形态记录部分(4)包括高速动态分析仪(13)和红外热成像仪(14)，所述红外热成像仪(14)拍摄的红外图像信号和高速动态分析仪(13)拍摄的形态图像信号传送至上位机(17)；所述控制与信号处理部分(5)包括信号收集装置(15)、PLC模块(16)和上位机(17)，所述PLC模块(16)用于控制加载装置(6)的启动、变速与停止，通过上位机(17)，可以调节加载装置(6)移动速度和正压变频风机(10)与负压变频风机(11)的风速。