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一种模拟煤层自动开挖的实验系统

阅读：241发布：2021-02-26

IPRDB可以提供一种模拟煤层自动开挖的实验系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种模拟煤层自动开挖的实验系统，属于能源工程领域。其特征在于：由开挖系统、运行系统、控制系统和监测系统组成。开挖系统包括滚刀式刀具、直流电机1、金属壳、金属杆，直流电机1带动滚刀式刀具截割煤层；运行系统包括直流电机2、齿轮、齿条，直流电机2带动齿轮转动，齿轮带动齿条直线移动进而实现开挖系统直线移动；控制系统包括微机、导线，微机控制直流电机1运转速度、间断时间和直流电机2的运转速度；监测系统包括微型压力传感器、导线，通过微型压力传感器将工作面支架阻力反馈至微机并保存。本发明能实现物理相似模拟实验中煤层自动化开挖和支架阻力监测，具有自动化程度高，开挖效果好等特点。，下面是一种模拟煤层自动开挖的实验系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种模拟煤层自动开挖的实验系统，其特征在于：由开挖系统，运行系统，控制系统和监测系统组成。

2.根据权利要求1所述的开挖系统，其特征在于，包括滚刀式刀具，直流电机，金属壳，金属杆，通过直流电机1带动滚刀式刀具截割煤层，金属壳与直流电机固定，且与金属杆相连，通过金属杆与运行系统相连，根据模拟煤层的厚度选取不同直径的滚刀式刀具，利用其螺旋状特点，将开挖的煤层自动排出。

3.根据权利要求1所述的运行系统，其特征在于，包括直流电机、齿轮、齿条、可调式底座，通过直流电机2带动齿轮转动进而带动齿条直线移动，从而带动开挖系统直线移动，通过调节底座高度实现不同倾角煤层的开挖。

4.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，包括微机、导线，通过微机控制直流电机1的运转速度、间断时间和直流电机2的运转速度。

5.根据权利要求1所述的监测系统，其特征在于，包括微型压力传感器、导线，微型压力传感器将煤层开挖过程中支架支护阻力通过导线导出至微机，并自动保存数据。

说明书全文

一种模拟煤层自动开挖的实验系统

技术领域

[0001] 本发明涉及一种模拟煤层自动开挖的实验系统。具体涉及一种可以实现模拟不同倾角煤层自动开挖及支架支护阻力参数监测的系统。

背景技术

[0002] 在矿业、岩土等相关领域中，为了研究地下开采过程中，上覆岩层的变化情况，需在实验室进行试验，相似模拟试验已经成为一种科学实验研究的基本手段。根据相似模拟相关理论，模拟地下开采时上覆岩层的移动及应力分布情况，得出有关技术指标与参数，从而为实际生产与科学研究提供依据。

[0003] 目前物理相似模拟实验中煤层开挖常用的方法是人工手动开挖，或在模型铺建的时候，模拟煤层采用小木条，开挖时人工将其抽出以模拟煤层开挖。这些传统的手段存在工作量大，开挖尺寸不准确，误差大、相应参数不易监测等缺点。

发明内容

[0004] 本发明的目的是为了解决上述问题而提出的一种模拟煤层自动开挖的实验系统，该系统能实现物理模拟煤层的自动开挖与工作面支架阻力监测，更加真实贴切的模拟地下工作面煤层开挖及支架阻力监测。

[0005] 根据本发明实施例的一种模拟煤层自动开挖的实验系统，包括开挖系统，所述开挖系统包括滚刀式刀具，直流电机1，金属壳，金属杆，通过直流电机带动滚刀式刀具截割煤层，根据模拟煤层的厚度选取不同直径的滚刀式刀具，将采高内的煤层一次性采完，根据滚刀式刀具的特点，将开挖的煤层自动排出。金属壳与直流电机固定并与金属杆相连，通过金属杆与运行系统连接，实现开挖系统直线移动。

[0006] 根据本发明实施例的一种模拟煤层自动开挖的实验系统，包括运行系统，所述运行系统包括直流电机2，齿轮，齿条，可调式底座，通过直流电机带动齿轮转动，从而带动齿条直线移动，进而带动开挖系统直线移动来模拟工作面推进，通过调节底座高度实现不同倾角煤层的自动开挖。

[0007] 根据本发明实施例的一种模拟煤层自动开挖的实验系统，包括控制系统，所述控制系统包括微机、导线，通过微机控制直流电机1的运转速度、间断时间和直流电机2的运转速度。

[0008] 根据本发明实施例的一种模拟煤层自动开挖的实验系统，包括监测系统，所述监测系统包括微型压力传感器、导线，微型压力传感器安装在支架上方，微型压力传感器将支架支护阻力通过导线传送至微机，并自动保存数据。

附图说明

[0009] 图1是一种模拟煤层自动开挖的实验系统示意图。

[0010] 图2是开挖系统示意图。

[0011] 图3是运行系统示意图。

[0012] 图4是运行系统侧视图。

[0013] 图5是微型压力传感器示意图。

[0014] 附图标记1—微机；2—滚刀式刀具；3—直流电机1；4—金属壳；5—金属杆；6—导线；7—伸缩杆；
8—底座；9—齿条；10—直流电机2；11—模型架；12—顶板；13—煤层；14—底板；
15—齿轮；16—微型压力传感器；

具体实施方式

[0015] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

[0016] 下面结合附图具体描述根据本发明一种模拟煤层自动开挖的实验系统。

[0017] 如图1，根据本发明的一个实施例的一种模拟煤层自动开挖的实验系统，包括微机1、滚刀式刀具2、直流电机3、金属壳4、金属杆5、导线6、伸缩杆7、底座8、齿条9、直流电机10、模型架11、顶板12、煤层13、底板14、齿轮15、微型压力传感器16。

[0018] 根据本发明的一个实施例的一种模拟煤层自动开挖的实验系统，在工作状态下，如图1 5所示，在模型铺好后，根据煤层倾角，调整伸缩杆7，使煤层倾角与运行系统倾角一~致，开挖之前首先在模型的一侧开挖切眼，将开挖系统安装在所铺设的模型中，并将微型压力传感器安装在支架上方，然后通过微机设置好直流电机1、直流电机2的运转速度，开始工作时，滚刀式刀具在直流电机的带动下旋转截割煤层，根据滚刀式刀具螺旋状的特点，滚刀式刀具能将截割下的煤层自动排出，运行系统中的齿条在齿轮的带动下沿着底座8开挖的槽直线移动，进而带动滚刀式刀具沿着煤层向前推进，监测系统中微型压力传感器将支架支护阻力以电信号的方式通过导线传送至微机并保存数据。

[0019] 在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

[0020] 尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

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