一种用于物理相似模拟实验的采煤配套装置的制作方法

本实用新型涉及一种用于物理相似模拟实验的采煤配套装置。

背景技术：

相似模拟实验是以相似理论为基础的模型实验技术，是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。适用于那些难以用理论分析方法获取结果的研究领域，同时也是一种与理论研究结果进行分析和对比的有效手段。物理相似模拟实验是一种以相似理论、因次分析作为依据的实验室研究方法。相似模拟实验研究方法目前在矿山、岩土、水利等诸多领域拥有较广阔的应用空间。

采矿物理相似模拟实验就是从现场工程实际为研究对象，采用与原型物理力学性质相似的材料按照一定的比例缩制成实验模型，在模型上进行各类工程的开挖(包括工作面的推进)。

在模拟煤层开挖时，目前的手段及方法存在以下的不足之处：

(1)目前实验室内，对于煤层的开挖，一种是将煤层模型制作成不同颜色、类型的木块，开挖哪块就抽取相应地方的木块；另一种就是采用利器(锯条、勺子)开挖，开挖困难，开挖设备随意性大，标准性差，操作性差，精确性差，推进速度慢，影响实验进度。当模拟工作面倾向扩展时，煤层开挖深度小，长度大，采用上述方法难以控制其截深；

(2)当煤层为倾斜煤层时，开采非常困难，难以控制，容易割到煤层顶板，难以保证齐顶，影响实验结果；

(3)当模型为三维时，沿走向推进，在其内部对于推进距离的控制更是困难。

技术实现要素：

实用新型目的：本实用新型针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本实用新型公开了一种用于物理相似模拟实验的采煤配套装置。

技术方案：一种用于物理相似模拟实验的采煤配套装置，包括物理相似实验模型支架、小型采煤机和槽钢；

所述物理相似实验模型支架包括铁钉、第一螺丝、轨道支架和支架本体，所述支架本体的底部设有底座，在底座的四周各设有一个通孔，所述支架本体通过铁钉和该通孔与地面固定连接，轨道支架通过第一螺丝与支架本体固定连接，所述轨道支架的布设方向与模拟煤层的走向相同；

所述小型采煤机包括手摇、连杆、带有刻度尺可伸缩连杆、滚筒、电动机、控制器、第二螺丝和转轴；

手摇的一端与连杆的一端焊接，连杆的另一端与带有刻度尺可伸缩连杆的一端焊接；

转轴与带有刻度尺可伸缩连杆焊接，滚筒通过第二螺丝固定在转轴上，滚筒与电动机的传动轴焊接，

电动机外接一控制器，该控制器上设有开机按钮、关机按钮以及加速按钮；

所述小型采煤机的底部与槽钢通过螺丝固接，槽钢的凹陷部与所述轨道支架卡接。

进一步地，所述滚筒直径为4cm或6cm或8cm或10cm。

进一步地，所述滚筒为两叶轮滚筒、三叶轮滚筒、四叶轮滚筒中的一种。

有益效果：本实用新型公开的一种用于物理相似模拟实验的采煤配套装置具有以下有益效果：

(1)配有型号不同的滚筒，适用于各种高度的煤层开采，开挖速度快，操作简单；

(2)专门设计了适用工作面倾向推进的滚筒，将小型采煤机安装在轨道支架上，通过小型采煤机的滚筒型号可以控制截深；

(3)适用各种角度，小型采煤机以轨道支架为轨道向前推进，选择好合适的滚筒型号，便可以进行采煤，不会伤到煤层顶板；

(4)轨道支架固定在支架本体上，方便控制；

(5)轨道支架设计为可伸缩性的，就可以适用于大小不一的模型架子。

附图说明

图1为物理相似实验模型支架的结构示意图；

图2为槽钢与轨道支架连接的示意图；

图3为物理相似实验模型支架的主视图；

图4为小型采煤机的示意图；

图5为滚筒的一个实施例的示意图；

图6为滚筒的另一个实施例的示意图；

图7为滚筒的再一个实施例的示意图；

其中：

1—铁钉 2—模拟煤层

3—第一螺丝 4—轨道支架

5—手摇 6—连杆

7—槽钢 8—带有刻度尺可伸缩连杆

9—滚筒 10—电动机

11—开机按钮 12—关机按钮

13—加速按钮 14—第二螺丝

15—转轴

具体实施方式：

下面对本实用新型的具体实施方式详细说明。

具体实施例1

如图1～7所示，一种用于物理相似模拟实验的采煤配套装置，包括物理相似实验模型支架、小型采煤机和槽钢7；

物理相似实验模型支架包括铁钉1、第一螺丝3、轨道支架4和支架本体，支架本体的底部设有底座，在底座的四周各设有一个通孔，支架本体通过铁钉1和该通孔与地面固定连接，轨道支架4通过第一螺丝3与支架本体固定连接，轨道支架4的布设方向与模拟煤层2的走向相同；

小型采煤机包括手摇5、连杆6、带有刻度尺可伸缩连杆8、滚筒9、电动机10、控制器、第二螺丝14和转轴15；

手摇5的一端与连杆6的一端焊接，连杆6的另一端与带有刻度尺可伸缩连杆8的一端焊接；

转轴15与带有刻度尺可伸缩连杆8焊接，滚筒9通过第二螺丝14固定在转轴15上，滚筒9与电动机10的传动轴焊接，

电动机10外接一控制器，该控制器上设有开机按钮11、关机按钮12以及加速按钮13；

小型采煤机的底部与槽钢7通过螺丝固接，槽钢7的凹陷部与轨道支架4卡接。

进一步地，滚筒9的直径为4cm。

进一步地，滚筒9为两叶轮滚筒。

具体实施例2

与具体实施例1大致相同，区别仅仅在于：

进一步地，滚筒9的直径为6cm。

进一步地，滚筒9为三叶轮滚筒。

具体实施例3

与具体实施例1大致相同，区别仅仅在于：

进一步地，滚筒9的直径为8cm。

进一步地，滚筒9为四叶轮滚筒。

具体实施例4

与具体实施例1大致相同，区别仅仅在于：

进一步地，滚筒9的直径为10cm。

进一步地，滚筒9为三叶轮滚筒。

上面对本实用新型的实施方式做了详细说明。但是本实用新型并不限于上述实施方式，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。