CN205104145U - 一种采矿物理相似模拟实验采煤装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种采矿物理相似模拟实验采煤装置，包括采煤运动装置，采煤运动装置包括固定升降底座，固定升降底座包括第一固定底座和第一升降螺母，固定升降底座上部为运动轨道，运动轨道与第一螺栓端部相连，第一螺栓另一端部穿过第一固定底座连接第一升降螺母，运动轨道上部设有驱动装置，驱动装置上设有电机，电机连接滚筒一端，驱动装置上设有移动丝杠，辅助支撑装置包括第二固定底座，第二固定底座上方为滑动导轨，滑动导轨上设有辅助支撑滑块，辅助支撑滑块连接滚筒另一端，第二螺栓另一端穿过第二固定底座与第二升降螺母进行连接。相对现有技术，本实用新型能够降低人工工作量，大大提高工作效率，操作便捷，结构稳定性好，运行平稳。

Description

一种采矿物理相似模拟实验采煤装置

技术领域

本实用新型涉及一种采煤装置，具体涉及一种采矿物理相似模拟实验采煤装置。

背景技术

物理相似模拟实验适用于那些难以用理论分析的方法获取结果的研究领域，同时也是一种用于对理论研究结果进行分析和验证的有效手段，广泛应用于水利、采矿、地质、铁道等部门，对于采矿来说，实际测定是研究矿山压力规律的主要方法，但也常因所需人力物力较多，受到客观条件限制，而且受多因素的影响，不易取得系统的内部规律，利用事物或现象间存在的相似和类似等特征来研究自然规律的一种方法的物理相似模拟试验可人为控制和改变试验条件，从而可确定单因素或多因素对矿山压力影响的规律，试验效应清楚直观，试验周期短、见效快，并且模拟实验已日益显示出强大生命力，成为一种强存力的科学研究手段。

由于煤层赋存条件复杂、煤层厚度不尽相同，国内对于矿山压力的相似模拟实验的采煤方式主要通过手动采煤，手动采煤方式主要是在实验台前后各一人，并手持采煤工具(部分使用锯条)开采，模拟实验设备不完善，通过人工割煤代替模拟煤层开采，造成工作量大、每次推进距离误差较大，由于采煤工具多是钢、铁制品，在采煤过程中受力易变性、折断，在开采中，两人作用在采煤工具上的力不同，致使煤层受力也不均衡，在采煤过程中难以达到模拟工作面实际情况，进而影响整体的相似模拟实验结果，由于煤层赋存复杂、煤层角度和煤层厚度不同，人为性质的采煤难以保证类似工作面的工作，且长时间手持上述割煤工具，亦容易使手弄伤，采后的煤壁也不整齐，不具备采煤机连续性采煤特性，采煤工具强度不够，容易变形，人工推进位移误差较大、工作时间长，且工作量繁重。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能够降低人工工作量，大大提高工作效率，操作便捷，结构稳定性好，运行平稳的采矿相似物理模拟实验采煤机。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种采矿物理相似模拟实验采煤装置，包括采煤运动装置、滚筒以及辅助支撑装置，采煤运动装置包括固定升降底座、运动轨道、驱动装置和标尺，固定升降底座包括第一固定底座和第一升降螺母，固定升降底座上部为运动轨道，运动轨道与第一螺栓端部相连，第一螺栓另一端部穿过第一固定底座连接第一升降螺母，运动轨道上部设有驱动装置，驱动装置上设有电机，电机连接滚筒一端，驱动装置上设有移动丝杠，辅助支撑装置包括滑动导轨、辅助支撑滑块、第二固定底座以及第二升降螺母，第二固定底座上方为滑动导轨，滑动导轨上设有辅助支撑滑块，辅助支撑滑块连接滚筒另一端，滑动导轨与第二螺栓一端进行连接，第二螺栓另一端穿过第二固定底座与第二升降螺母进行连接。

作为上述技术的进一步改进，所述固定升降底座能够调节的最大高度为15mm。

作为上述技术的进一步改进，所述第一固定底座长度为100mm，宽度为60mm，高度为45mm，所述运动轨道通过螺栓连接钻孔与第一螺栓端部相连，所述滑动导轨通过螺栓连接钻孔与第二螺栓一端进行连接。

作为上述技术的进一步改进，所述第一固定底座内侧设有槽钢卡扣，第二固定底座内侧设有槽钢卡扣，槽钢卡扣下部设有两个螺纹孔。

作为上述技术的进一步改进，所述螺栓连接钻孔直径为22mm，深度为10mm，滚筒连接钻孔直径为20mm，滚筒直径为20mm，长度为250mm。

作为上述技术的进一步改进，所述螺栓连接钻孔内设有轴承，轴承内径为20mm。

作为上述技术的进一步改进，所述运动轨道上设有标尺。

作为上述技术的进一步改进，所述驱动装置通过1280w的电机进行驱动，所述驱动装置内侧设有滚筒链接器，所述电机通过滚筒链接器连接滚筒一端，所述辅助支撑滑块通过滚筒连接钻孔连接滚筒另一端。

作为上述技术的进一步改进，所述移动丝杠端部连接摇杆。

作为上述技术的进一步改进，所述固定升降底座及运动轨道采用Q235铁板制成，所述移动丝杠采用不锈钢制成。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：采用机械代替了现有的人工采煤，既保证了推进距离同时也提高了工作效率和保护人身安全，形成了连续采煤并提高工作效率和精准度，降低了人工工作量，装置安装拆卸便捷，运动简单，采煤运动装置和辅助支撑装置上均设有升降螺母，其水平高度能够根据工作时煤体高度情况进行调整，高度调节范围能够达到15mm，固定升降底座及运动轨道均采用Q235铁板制成，能够固定装置并增加结构稳定性，驱动装置上设有标尺，能够记录装置推进的距离，使推进过程准确无误，驱动装置上通过焊接的螺母连接移动丝杠，结构稳定性好，强度大，移动丝杠通过摇杆进行带动，使得采煤运行过程平稳，采用滚筒结构，不易变形、受损。

附图说明

图1为采煤运动装置的结构示意图。

图2为本实用新型在工作状态时的主视图。

图3为本实用新型在工作状态时的俯视图。

图4为采煤运动装置和滚筒连接示意图。

图中：1-第一固定底座、2-第一升降螺母、3-运动轨道、4-驱动装置、5-标尺、6-槽钢卡扣、7-移动丝杠、8-摇杆、9-滚筒链接器、10-辅助支撑滑块、11-第二固定底座、12-第二升降螺母、13-滚筒、14-第一螺栓、15-第二螺栓。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

一种采矿物理相似模拟实验采煤装置，包括采煤运动装置、辅助支撑装置以及滚筒13，采煤运动装置包括固定升降底座、运动轨道3、驱动装置4和标尺5，固定升降底座能够调节的最大高度为15mm，固定升降底座包括第一固定底座1和第一升降螺母2，第一固定底座1长度为100mm，宽度为60mm，高度为45mm，第一固定底座1内侧设有槽钢卡扣6，槽钢卡扣6用于将采煤运动装置和辅助支撑装置固定于实验台两侧，槽钢卡扣6下部设有两个螺纹孔，固定升降底座上部为运动轨道3，运动轨道3对移动丝杠7的运行方向起到导向作用，并且为驱动装置4提供运行轨道，运动轨道3下部设有螺栓连接钻孔，螺栓连接钻孔直径为22mm，深度为10mm，螺栓连接钻孔内设有轴承，轴承能够分载部分力的作用，轴承内径为20mm，运动轨道3通过螺栓连接钻孔与第一螺栓14端部相连，第一螺栓14直径为20mm，第一螺栓14另一端部穿过第一固定底座1连接第一升降螺母2，运动轨道3上设有标尺5，标尺5起到记录移动丝杠7运动距离的作用，使装置运动过程准确无误，运动轨道3上部设有驱动装置4，驱动装置4通过电机进行驱动，电机用于带动滚筒13进行转动，电机功率采用1280w，驱动装置4上焊接有螺母，驱动装置4通过螺母连接移动丝杠7，移动丝杠7直径为15mm，长度为450mm，移动丝杠7采用不锈钢材料制成，移动丝杠7端部连接摇杆8，驱动装置4内侧通过电机连接滚筒链接器9，固定升降底座及运动轨道3采用Q235铁板制成，能够固定装置并增加结构稳定性，辅助支撑装置包括滑动导轨、辅助支撑滑块10、第二固定底座11以及第二升降螺母12，第二固定底座11内侧设有槽钢卡扣6，第二固定底座11上方为滑动导轨，滑动导轨上设有辅助支撑滑块10，辅助支撑滑块10内侧设有滚筒连接钻孔，滚筒连接钻孔直径为20mm，辅助支撑滑块10通过滚筒连接钻孔连接滚筒13一端，滚筒13另一端连接滚筒链接器9，滚筒13直径为20mm，长度为250mm，滑动导轨下方设有螺栓连接钻孔，滑动导轨通过螺栓连接钻孔与第二螺栓15一端进行连接，第二螺栓15另一端穿过第二固定底座11与第二升降螺母12进行连接。

本实用新型工作时，实验平台两侧通过槽钢进行固定，两侧槽钢通过槽钢卡扣6分别连接采煤运动装置和辅助支撑装置，槽钢卡扣6下部设计两个钻眼，能够通过钻眼和螺丝二次固定槽钢，采煤运动装置上设有第一固定底座1，第一固定底座1上连接第一螺栓14，第一螺栓14端部连接第一升降螺母2，通过第一螺栓14和第一升降螺母2能够调节采煤运动装置的水平高度，辅助支撑装置上设有第二固定底座11，第二固定底座11连接第二螺栓15，第二螺栓15端部连接第二升降螺母12，辅助支撑装置能够通过第二螺栓15和第二升降螺母12调节水平高度，采煤运动装置和辅助支撑装置之间通过长250mm的φ20滚筒13进行连接，当需要模拟采煤时，启动驱动装置4上的电机，电机功率采用1280w，则电机进行转动，电机上连接滚筒13，则滚筒13在电机带动下进行转动，驱动装置4上焊接有螺母，螺母连接移动丝杠7，通过螺母的焊接能够增强结构稳定性，移动丝杠7连接摇杆8，摇动摇杆8时，移动丝杠7进行移动，移动丝杠7带动驱动装置4在运动轨道3上进行横向移动，逐步切落实验台上的模拟煤体，当煤体厚度大于滚筒13直径时，调节升降螺母达到再次平衡后并切割，模拟采煤工作完成后关闭电机，本实用新型在割煤过程中，通过摇杆8缓慢摇动控制整体的推进，使推进过程平稳，运动轨道3上设有标尺5，标尺5能够记录装置推进的距离，使推进过程准确无误，本实用新型采用机械代替了现有的人工采煤，既保证了推进距离同时也提高了工作效率和保护人身安全，形成了连续采煤并提高工作效率和精准度，降低了人工工作量，装置安装拆卸便捷，运动简单，采煤运动装置和辅助支撑装置上均设有升降螺母，其水平高度能够根据工作时煤体高度情况进行调整，高度调节范围能够达到15mm，采煤运行过程平稳，采用滚筒13结构，不易变形、受损。

以上所述仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本实用新型说明书及图示内容作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种采矿物理相似模拟实验采煤装置，包括采煤运动装置、滚筒以及辅助支撑装置，其特征在于，采煤运动装置包括固定升降底座、运动轨道、驱动装置和标尺，固定升降底座包括第一固定底座和第一升降螺母，固定升降底座上部为运动轨道，运动轨道与第一螺栓端部相连，第一螺栓另一端部穿过第一固定底座连接第一升降螺母，运动轨道上部设有驱动装置，驱动装置上设有电机，电机连接滚筒一端，驱动装置上设有移动丝杠，辅助支撑装置包括滑动导轨、辅助支撑滑块、第二固定底座以及第二升降螺母，第二固定底座上方为滑动导轨，滑动导轨上设有辅助支撑滑块，辅助支撑滑块连接滚筒另一端，滑动导轨与第二螺栓一端进行连接，第二螺栓另一端穿过第二固定底座与第二升降螺母进行连接。

2.根据权利要求1所述的采矿物理相似模拟实验采煤装置，其特征在于，所述固定升降底座能够调节的最大高度为15mm。

3.根据权利要求1所述的采矿物理相似模拟实验采煤装置，其特征在于，所述第一固定底座长度为100mm，宽度为60mm，高度为45mm，所述运动轨道通过螺栓连接钻孔与第一螺栓端部相连，所述滑动导轨通过螺栓连接钻孔与第二螺栓一端进行连接。

4.根据权利要求1所述的采矿物理相似模拟实验采煤装置，其特征在于，所述第一固定底座内侧设有槽钢卡扣，第二固定底座内侧设有槽钢卡扣，槽钢卡扣下部设有两个螺纹孔。

5.根据权利要求1所述的采矿物理相似模拟实验采煤装置，其特征在于，所述螺栓连接钻孔内设有轴承，轴承内径为20mm。

6.根据权利要求1所述的采矿物理相似模拟实验采煤装置，其特征在于，所述运动轨道上设有标尺。

7.根据权利要求1所述的采矿物理相似模拟实验采煤装置，其特征在于，所述驱动装置通过1280w的电机进行驱动，所述驱动装置内侧设有滚筒链接器，所述电机通过滚筒链接器连接滚筒一端，所述辅助支撑滑块通过滚筒连接钻孔连接滚筒另一端。

8.根据权利要求1所述的采矿物理相似模拟实验采煤装置，其特征在于，所述移动丝杠端部连接摇杆。

9.根据权利要求1所述的采矿物理相似模拟实验采煤装置，其特征在于，所述固定升降底座及运动轨道采用Q235铁板制成，所述移动丝杠采用不锈钢制成。