一种煤炭开采输运工作的模拟分析实验设备的制作方法

本发明涉及煤矿开采模拟设备，具体是一种煤炭开采输运工作的模拟分析实验设备。

背景技术：

1、煤炭开采方式分为露天煤矿和井工煤矿两类，露天煤矿采用自上而下的集中开采模式，而井工煤矿则采用煤层的侧方采用走向长壁的集中开采模式。

2、现有技术中公开了申请号为cn201911359907.6的发明创造，名称为：煤矿采空区遗煤运移模拟实验系统及实验方法，其中公开了采用压板、实验箱、煤层模拟板、预留模拟煤柱层和岩体模拟层相结合方式，实现对遗煤运移规律的物理模拟，记录整个煤层采动过程中所留煤柱和煤岩层的变化情况。

3、但是现有技术中，模拟装置一般为简单平面，不利于反复模拟，现有技术中对煤炭开采进行模拟，会利用振动开凿进行破坏性试验，导致模拟地质的整体结构遭到破坏，很难恢复，从而无法进行后续煤炭开采实验，无法进行多次对比实验。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种煤炭开采输运工作的模拟分析实验设备，以解决现有技术中的问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种煤炭开采输运工作的模拟分析实验设备，所述实验设备包括试验台，所述试验台上水平安装有托板，实验设备还包括:

4、试样块，所述试样块放置在托板上；

5、平面驱动装置，用于模拟煤炭输运工作，所述平面驱动装置设置在试验台上，平面驱动装置上设置有伺服电机，伺服电机输出端设置有螺杆；

6、所述试样块上设置有螺纹孔，螺纹孔与螺杆连接，用于模拟煤炭开采工作。

7、进一步的，所述平面驱动装置包括调节台、移动座，移动座滑动安装在调节台上，移动座上滑动安装有滑动板，移动座与滑动板的移动方向相互垂直。

8、进一步的，所述试验台上设置有防护框，试验台上位于防护框的一侧设置有提升机构，提升机构包括移动组件和支撑组件，水平移动的移动组件是由第一移动块和第二移动块组成，支撑组件由支撑杆、加强杆、立杆组成。

9、所述支撑杆的两端分别与第一移动块、调节台转动连接，用于驱动第一移动块移动的双头丝杠转动安装在所述试验台上，用于安装第二移动块的导杆固定设置在试验台上。

10、进一步的，所述加强杆的两端分别与第二移动块、支撑杆转动连接，立柱滑动安装在试验台上，立柱与调节台紧固连接。

11、进一步的，所述防护框内设置有支架，支架上设置有托槽，托槽内开设有定位槽，防护框上滑动设有用于固定托板的锁块，锁块通过调节组件推动，调节组件包括与锁块连接的矩形框和可竖直移动的斜块。

12、所述矩形框内设置有斜面，斜面与斜块配合，防护框的一侧转动设置有连接套，防护框上设置有连接孔，连接孔内安装有驱动杆。

13、进一步的，所述防护框内安装有托架，托架包括固定块、第一直杆、第二直杆和托板，第一直杆设置在第二直杆与固定块之间，第一直杆与第二直杆长度相等，且第一直杆与第二直杆平行设置。

14、进一步的，所述固定块的一侧固定设有定位板，定位板上连接有横杆，横杆的一端通过轴杆与第二直杆转动连接，固定块上设有圆孔，定位板与定位槽配合。

15、进一步的，所述第一直杆两端均与两个托板的中部转动连接，第一直杆的一侧对称设有第一开槽，第一直杆上设有与圆孔连通的驱动孔，驱动孔内设置有凸块，第一开槽与轴杆配合。

16、进一步的，所述第二直杆上对称设有第二开槽和第三开槽，第二直杆的两端分别与两个托板的一端连接，驱动杆与第三开槽配合。

17、所述托板上对称设有支架，支架内转动设有压板，支架上转动设有气缸，用于移动压板。

18、进一步的，所述驱动杆上阵列设有凹槽，凹槽与凸块配合，用于控制第一直杆转动，驱动杆的一端设有挡板，另一端与连接套配合连接。

19、本发明的有益效果：

20、1、本发明实验设备，采用平面驱动装置，进行伺服电机的平面移动，使伺服电机输出端的螺杆对准试样块上的螺纹孔，通过螺杆与螺纹孔连接，进行试样块连接固定，然后移动伺服电机，取出试样块，进行模拟开采实验；

21、2、本发明实验设备，通过平面驱动装置移动试样块至试验台上的另一个托板上，模拟煤炭的输送实验，托板的位置可切换，进行重复模拟实验，对比分析模拟开采输送的实验过程，缩小实验误差。

技术特征：

1.一种煤炭开采输运工作的模拟分析实验设备，所述实验设备包括试验台(1)，其特征在于，所述试验台(1)上水平安装有托板(44)，实验设备还包括:

2.根据权利要求1所述的一种煤炭开采输运工作的模拟分析实验设备，其特征在于，所述平面驱动装置包括调节台(3)、移动座(33)，移动座(33)滑动安装在调节台(3)上，移动座(33)上滑动安装有滑动板(37)，移动座(33)与滑动板(37)的移动方向相互垂直。

3.根据权利要求2所述的一种煤炭开采输运工作的模拟分析实验设备，其特征在于，所述试验台(1)上设置有防护框(2)，试验台(1)上位于防护框(2)的一侧设置有提升机构，提升机构包括移动组件和支撑组件，水平移动的移动组件是由第一移动块(15)和第二移动块(14)组成，支撑组件由支撑杆(151)、加强杆(141)、立杆(30)组成；

4.根据权利要求3所述的一种煤炭开采输运工作的模拟分析实验设备，其特征在于，所述加强杆(141)的两端分别与第二移动块(14)、支撑杆(151)转动连接，立柱(30)滑动安装在试验台(1)上，立柱(30)与调节台(3)紧固连接。

5.根据权利要求4所述的一种煤炭开采输运工作的模拟分析实验设备，其特征在于，所述防护框(2)内设置有支架(22)，支架(22)上设置有托槽(23)，托槽(23)内开设有定位槽(24)，防护框(2)上滑动设有用于固定托板(44)的锁块(291)，锁块(291)通过调节组件推动，调节组件包括与锁块(291)连接的矩形框(29)和可竖直移动的斜块(20)；

6.根据权利要求5所述的一种煤炭开采输运工作的模拟分析实验设备，其特征在于，所述防护框(2)内安装有托架(4)，托架(4)包括固定块(41)、第一直杆(42)、第二直杆(43)和托板(44)，第一直杆(42)设置在第二直杆(43)与固定块(41)之间，第一直杆(42)与第二直杆(43)长度相等，且第一直杆(42)与第二直杆(43)平行设置。

7.根据权利要求6所述的一种煤炭开采输运工作的模拟分析实验设备，其特征在于，所述固定块(41)的一侧固定设有定位板(411)，定位板(411)上连接有横杆(410)，横杆(410)的一端通过轴杆(412)与第二直杆(42)转动连接，固定块(41)上设有圆孔(45)，定位板(411)与定位槽(24)配合。

8.根据权利要求7所述的一种煤炭开采输运工作的模拟分析实验设备，其特征在于，所述第一直杆(42)两端均与两个托板(44)的中部转动连接，第一直杆(42)的一侧对称设有第一开槽(421)，第一直杆(42)上设有与圆孔(45)连通的驱动孔(423)，驱动孔(423)内设置有凸块(424)，第一开槽(421)与轴杆(412)配合。

9.根据权利要求8所述的一种煤炭开采输运工作的模拟分析实验设备，其特征在于，所述第二直杆(43)上对称设有第二开槽(430)和第三开槽(431)，第二直杆(43)的两端分别与两个托板(44)的一端连接，驱动杆(5)与第三开槽(431)配合；

10.根据权利要求9所述的一种煤炭开采输运工作的模拟分析实验设备，其特征在于，所述驱动杆(5)上阵列设有凹槽(51)，凹槽(51)与凸块(424)配合，用于控制第一直杆(42)转动，驱动杆(5)的一端设有挡板(52)，另一端与连接套(26)配合连接。

技术总结
本发明涉及煤矿开采模拟设备技术领域，具体公开一种煤炭开采输运工作的模拟分析实验设备，所述实验设备包括试验台，所述试验台上水平安装有托板，实验设备还包括:试样块，所述试样块放置在托板上；平面驱动装置，用于模拟煤炭输运工作，所述平面驱动装置设置在试验台上，平面驱动装置上设置有伺服电机，伺服电机输出端设置有螺杆；所述试样块上设置有螺纹孔，螺纹孔与螺杆连接，用于模拟煤炭开采工作。本发明实验设备，采用平面驱动装置，进行伺服电机的平面移动，使伺服电机输出端的螺杆对准试样块上的螺纹孔，通过螺杆与螺纹孔连接，进行试样块连接固定，取出试样块，进行模拟开采输送实验，托板的位置可切换，进行重复模拟实验。

技术研发人员：汪森辉,何祥,杨科,夏晨星,郝娟,陈登红,张连富
受保护的技术使用者：合肥综合性国家科学中心能源研究院（安徽省能源实验室）
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13