本發(fā)明涉及采礦工程領(lǐng)域，具體是一種礦井生產(chǎn)系統(tǒng)綜合演示仿真模型。

背景技術(shù)：

礦井生產(chǎn)系統(tǒng)是由完成特定功能的設(shè)施、設(shè)備、構(gòu)筑物、線路和井巷的總稱，由礦井的運(yùn)煤、通風(fēng)、運(yùn)料、排矸、排水、動(dòng)力供應(yīng)、通訊、監(jiān)測(cè)等子系統(tǒng)組成。

礦井生產(chǎn)系統(tǒng)是一個(gè)空間的、立體的、動(dòng)態(tài)運(yùn)行的“宏觀、巨型”系統(tǒng)，即使在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，技術(shù)人員也只能看到系統(tǒng)的局部，無(wú)法從整體上觀察與掌握系統(tǒng)的組成與運(yùn)行。因此，礦井生產(chǎn)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)、優(yōu)化、教學(xué)、培訓(xùn)與展示方面均依賴于平面資料，如文字描述和平面圖紙。設(shè)計(jì)者與從業(yè)者需要借助一定的專業(yè)知識(shí)、抽象思維，才能建立礦井生產(chǎn)的空間概念。常規(guī)的靜態(tài)三維模型也無(wú)法直觀、生動(dòng)地展現(xiàn)運(yùn)煤、通風(fēng)、提升、瓦斯抽采等系統(tǒng)的時(shí)空關(guān)系，影響礦井生產(chǎn)系統(tǒng)教學(xué)和技術(shù)交流效果。

隨著煤炭工業(yè)的發(fā)展，對(duì)采礦工程技術(shù)人員的需求逐年增加，由于采礦工程專業(yè)的特殊性，生產(chǎn)實(shí)習(xí)主要是到工礦企業(yè)或特種崗位實(shí)習(xí)，礦山企業(yè)考慮到安全責(zé)任和影響生產(chǎn)等原因，大多不愿接收學(xué)生實(shí)習(xí)，即使接收也是“走馬觀花”，部分實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)難以開(kāi)展，學(xué)生動(dòng)手能力得不到真正的鍛煉。同一實(shí)習(xí)地點(diǎn)實(shí)習(xí)人數(shù)過(guò)多，在交通、食宿和安全管理等方面有很大困難。這些問(wèn)題對(duì)采礦專業(yè)學(xué)生實(shí)踐和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)帶來(lái)諸多困難，而礦井生產(chǎn)系統(tǒng)綜合演示仿真模型的研制與應(yīng)用成為解決這一難題的有效途徑。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種礦井生產(chǎn)系統(tǒng)綜合演示仿真模型，以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種礦井生產(chǎn)系統(tǒng)綜合演示仿真模型，包括框架，框架上布置有地面工業(yè)廣場(chǎng)和井下生產(chǎn)系統(tǒng)，所述地面工業(yè)廣場(chǎng)包括井塔、選煤系統(tǒng)、裝車站、瓦斯儲(chǔ)氣罐和風(fēng)機(jī)房，所述井塔包括主井井塔和副井井塔，所述主井井塔旁邊設(shè)有卸載站，卸載站連接皮帶走廊，皮帶走廊連接選煤系統(tǒng)，所述選煤系統(tǒng)一端通過(guò)皮帶走廊連接主井卸載站，另一端通過(guò)皮帶走廊連接裝車站，所述瓦斯儲(chǔ)氣罐連接有瓦斯管路，管路由風(fēng)井深入到井下瓦斯鉆場(chǎng)，所述風(fēng)機(jī)房上設(shè)有擴(kuò)散器，風(fēng)機(jī)房安裝在風(fēng)井上方；所述框架的一端通過(guò)井塔下面的預(yù)留孔豎直安裝并列的主井和副井，在框架的另一端豎直安裝風(fēng)井，主井和副井均為圓形井筒，風(fēng)井與副井成對(duì)角式，所述主井和副井下方設(shè)有井底車場(chǎng)，井底車場(chǎng)通過(guò)主要運(yùn)輸石門與運(yùn)輸大巷相連，運(yùn)輸大巷與采區(qū)下部車場(chǎng)相連，采區(qū)下部車場(chǎng)上方設(shè)有軌道上山，軌道上山最上方設(shè)有絞車房，與軌道上山平行設(shè)有運(yùn)輸上山，軌道上山和運(yùn)輸上山之間設(shè)有采區(qū)變電所，軌道上山和運(yùn)輸上山中部設(shè)有中部車場(chǎng)，軌道上山和運(yùn)輸上山上部設(shè)有上部車場(chǎng)，中部車場(chǎng)與下區(qū)段回風(fēng)平巷相連，下區(qū)段回風(fēng)平巷與區(qū)段運(yùn)輸平巷之間設(shè)有若干聯(lián)絡(luò)巷，上部車場(chǎng)與區(qū)段回風(fēng)平巷相連，區(qū)段回風(fēng)平巷與區(qū)段運(yùn)輸平巷之間設(shè)有回采工作面，所述區(qū)段回風(fēng)平巷連接回風(fēng)大巷，回風(fēng)大巷與風(fēng)井相連。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述主井和副井由安裝在井塔上的可調(diào)速提升裝置控制主井中箕斗和副井中罐籠運(yùn)行，用于演示礦井提升系統(tǒng)。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述井筒、井底車場(chǎng)、運(yùn)輸石門、運(yùn)輸大巷、采區(qū)車場(chǎng)和采區(qū)巷道等內(nèi)側(cè)均安裝有軌道、帶式輸送機(jī)和led燈帶，用于演示運(yùn)煤系統(tǒng)和通風(fēng)系統(tǒng)。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述工作面煤層安裝有瓦斯鉆場(chǎng)，通過(guò)鉆孔和管路與地面瓦斯儲(chǔ)氣罐相連，管路內(nèi)安裝有l(wèi)ed燈帶，用于演示瓦斯抽采系統(tǒng)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：該礦井生產(chǎn)系統(tǒng)綜合演示仿真模型，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，操作使用方便，利用本物理模型可展示礦山開(kāi)采的全部結(jié)構(gòu)，用以模擬礦井生產(chǎn)系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程，可為為采礦工程的教學(xué)和技術(shù)交流提供直觀、動(dòng)態(tài)演示，有利于提高教學(xué)質(zhì)量和技術(shù)交流效果。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的立體示意圖。

圖2為圖1中副井的結(jié)構(gòu)立體圖(局部剖視)。

圖3為圖1中運(yùn)輸大巷的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為圖1中瓦斯鉆場(chǎng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-框架，2-運(yùn)輸大巷，3-控制開(kāi)關(guān)，4-采區(qū)下部車場(chǎng)，5-采區(qū)煤倉(cāng)，6-煤層，7-運(yùn)輸上山，8-軌道上山，9-采區(qū)變電所，10-采區(qū)中部車場(chǎng)，11-聯(lián)絡(luò)巷，12-區(qū)段運(yùn)輸平巷，13-回采工作面，14-瓦斯鉆場(chǎng)，15-區(qū)段回風(fēng)平巷，16-風(fēng)井，17-風(fēng)機(jī)房，18-采區(qū)上部車場(chǎng)，19-回風(fēng)大巷，20-絞車房，21-瓦斯儲(chǔ)氣罐，22-裝車站，23-皮帶走廊，24-選煤系統(tǒng)，25-副井井塔，26-主井井塔，27-副井，28-主井，29-井底車場(chǎng)，30-主運(yùn)輸石門，31-提升鋼絲繩，32-罐籠，33-軌道，34-礦車，35-led燈帶，36-瓦斯輸氣管。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請(qǐng)參閱圖1～4，本發(fā)明實(shí)施例中，一種礦井生產(chǎn)系統(tǒng)綜合演示仿真模型，包括框架1，框架1上布置有地面工業(yè)廣場(chǎng)和井下生產(chǎn)系統(tǒng)，所述地面工業(yè)廣場(chǎng)包括井塔、選煤系統(tǒng)24、皮帶走廊23、裝車站22、瓦斯儲(chǔ)氣罐21和風(fēng)機(jī)房17等，所述井塔包括主井井塔26和副井井塔25，主井井塔26旁邊設(shè)有卸載站，卸載站連接皮帶走廊23，皮帶走廊23連接選煤系統(tǒng)24，所述選煤系統(tǒng)24一端通過(guò)皮帶走廊23連接主井卸載站，另一端通過(guò)皮帶走廊23連接裝車站22，所述瓦斯儲(chǔ)氣罐21連接有瓦斯管路36，管路由風(fēng)井16深入到井下瓦斯鉆場(chǎng)14，所述風(fēng)機(jī)房17上設(shè)有擴(kuò)散器，風(fēng)機(jī)房17安裝在風(fēng)井16上方。

所述框架1的一端通過(guò)井塔下面的預(yù)留孔豎直安裝并列的主井28和副井27，在框架1的另一端豎直安裝風(fēng)井16，風(fēng)井16與副井27成對(duì)角式，所述主井28、副井27為圓形井筒，主井28、副井27下方設(shè)有井底車場(chǎng)29，井底車場(chǎng)29通過(guò)主要運(yùn)輸石門30與運(yùn)輸大巷2相連，運(yùn)輸大巷2與采區(qū)下部車場(chǎng)4相連，采區(qū)下部車場(chǎng)4上方設(shè)有軌道上山8，軌道上山8最上方設(shè)有絞車房20，與軌道上山8平行設(shè)有運(yùn)輸上山7，兩條上山之間設(shè)有采區(qū)變電所9，兩條上山中部設(shè)有采區(qū)中部車場(chǎng)10，兩條上山上部設(shè)有采區(qū)上部車場(chǎng)18，采區(qū)中部車場(chǎng)10與下區(qū)段回風(fēng)平巷15相連，下區(qū)段回風(fēng)平巷15與區(qū)段運(yùn)輸平巷12之間設(shè)有若干聯(lián)絡(luò)巷11，采區(qū)上部車場(chǎng)10與區(qū)段回風(fēng)平巷15相連，區(qū)段回風(fēng)平巷15與區(qū)段運(yùn)輸平巷12之間設(shè)有回采工作面13，所述區(qū)段回風(fēng)平巷15連接回風(fēng)大巷19，回風(fēng)大巷19與風(fēng)井16相連。

所述主井28、副井27為圓形井筒，由安裝在井塔上的可調(diào)速提升裝置控制主井28中箕斗和副井27中罐籠32的運(yùn)行，用以演示礦井提升系統(tǒng)。啟動(dòng)提升系統(tǒng)控制開(kāi)關(guān)，選擇“主井提升”，主井井塔26中的電機(jī)開(kāi)始工作，由提升鋼絲繩31帶動(dòng)箕斗沿主井井筒28上升，選擇“副井提升”，副井井塔25中的電機(jī)開(kāi)始工作，由提升鋼絲繩31帶動(dòng)罐籠32沿副井27上升，從而實(shí)現(xiàn)礦井提升系統(tǒng)的仿真演示。

所述主井28、副井27、井底車場(chǎng)29、主運(yùn)輸石門30、運(yùn)輸大巷31、采區(qū)車場(chǎng)、采區(qū)巷道等內(nèi)側(cè)均安裝有軌道33、帶式輸送機(jī)(模型)和led燈帶35，用以演示運(yùn)煤系統(tǒng)和通風(fēng)系統(tǒng)，啟動(dòng)運(yùn)煤系統(tǒng)控制開(kāi)關(guān)，led燈帶36由回采工作面13亮起，至區(qū)段運(yùn)輸平巷12，同時(shí)區(qū)段運(yùn)輸平巷12中的帶式輸送機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)工作，至運(yùn)輸上山7，再到采區(qū)煤倉(cāng)5，然后到運(yùn)輸大巷2，此時(shí)運(yùn)輸大巷2中的礦車34沿軌道33運(yùn)行，至主運(yùn)輸石門30，井底車場(chǎng)29，完成運(yùn)煤系統(tǒng)的演示；啟動(dòng)通風(fēng)系統(tǒng)控制開(kāi)關(guān)，新鮮風(fēng)流由綠色led燈帶35表示，由副井27亮起，至井底車場(chǎng)29，主運(yùn)輸石門30，運(yùn)輸大巷2，采區(qū)下部車場(chǎng)4，軌道上山8，采區(qū)中部車場(chǎng)10，經(jīng)下區(qū)段回風(fēng)平巷至聯(lián)絡(luò)巷11，區(qū)段運(yùn)輸平巷12，到達(dá)回采工作面13，清洗完工作面的濁風(fēng)由紅色led燈帶35表示，由區(qū)段回風(fēng)平巷15至采區(qū)上部車場(chǎng)18，經(jīng)回風(fēng)大巷19到達(dá)風(fēng)井16，完成通風(fēng)系統(tǒng)的演示。

所述工作面煤層6安裝有瓦斯鉆場(chǎng)14，通過(guò)鉆孔和管路與地面瓦斯儲(chǔ)氣罐相連，管路內(nèi)安裝有l(wèi)ed燈帶35，用以演示瓦斯抽采系統(tǒng)。

該礦井生產(chǎn)系統(tǒng)綜合演示仿真模型，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，操作使用方便，利用本物理模型可展示礦山開(kāi)采的全部結(jié)構(gòu)，用以模擬礦井生產(chǎn)系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程，可為為采礦工程的教學(xué)和技術(shù)交流提供直觀、動(dòng)態(tài)演示，有利于提高教學(xué)質(zhì)量和技術(shù)交流效果。

對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無(wú)論從哪一點(diǎn)來(lái)看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說(shuō)明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。

以上的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以作出若干變形和改進(jìn)，這些也應(yīng)該視為本發(fā)明的保護(hù)范圍，這些都不會(huì)影響本發(fā)明實(shí)施的效果和專利的實(shí)用性。