本發(fā)明涉及采礦工程領域，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：

礦井生產(chǎn)系統(tǒng)是由完成特定功能的設施、設備、構筑物、線路和井巷的總稱，由礦井的運煤、通風、運料、排矸、排水、動力供應、通訊、監(jiān)測等子系統(tǒng)組成。

礦井生產(chǎn)系統(tǒng)是一個空間的、立體的、動態(tài)運行的“宏觀、巨型”系統(tǒng)，即使在生產(chǎn)現(xiàn)場，技術人員也只能看到系統(tǒng)的局部，無法從整體上觀察與掌握系統(tǒng)的組成與運行。因此，礦井生產(chǎn)系統(tǒng)在設計、優(yōu)化、教學、培訓與展示方面均依賴于平面資料，如文字描述和平面圖紙。設計者與從業(yè)者需要借助一定的專業(yè)知識、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)三維模型也無法直觀、生動地展現(xiàn)運煤、通風、提升、瓦斯抽采等系統(tǒng)的時空關系，影響礦井生產(chǎn)系統(tǒng)教學和技術交流效果。

隨著煤炭工業(yè)的發(fā)展，對采礦工程技術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)實習主要是到工礦企業(yè)或特種崗位實習，礦山企業(yè)考慮到安全責任和影響生產(chǎn)等原因，大多不愿接收學生實習，即使接收也是“走馬觀花”，部分實踐教學環(huán)節(jié)難以開展，學生動手能力得不到真正的鍛煉。同一實習地點實習人數(shù)過多，在交通、食宿和安全管理等方面有很大困難。這些問題對采礦專業(yè)學生實踐和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)帶來諸多困難，而礦井生產(chǎn)系統(tǒng)綜合演示仿真模型的研制與應用成為解決這一難題的有效途徑。

技術實現(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中提出的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：

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)廣場和井下生產(chǎn)系統(tǒng)，所述地面工業(yè)廣場包括井塔、選煤系統(tǒng)、裝車站、瓦斯儲氣罐和風機房，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)一端通過皮帶走廊連接主井卸載站，另一端通過皮帶走廊連接裝車站，所述瓦斯儲氣罐連接有瓦斯管路，管路由風井深入到井下瓦斯鉆場，所述風機房上設有擴散器，風機房安裝在風井上方；所述框架的一端通過井塔下面的預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井，主井和副井均為圓形井筒，風井與副井成對角式，所述主井和副井下方設有井底車場，井底車場通過主要運輸石門與運輸大巷相連，運輸大巷與采區(qū)下部車場相連，采區(qū)下部車場上方設有軌道上山，軌道上山最上方設有絞車房，與軌道上山平行設有運輸上山，軌道上山和運輸上山之間設有采區(qū)變電所，軌道上山和運輸上山中部設有中部車場，軌道上山和運輸上山上部設有上部車場，中部車場與下區(qū)段回風平巷相連，下區(qū)段回風平巷與區(qū)段運輸平巷之間設有若干聯(lián)絡巷，上部車場與區(qū)段回風平巷相連，區(qū)段回風平巷與區(qū)段運輸平巷之間設有回采工作面，所述區(qū)段回風平巷連接回風大巷，回風大巷與風井相連。

作為本發(fā)明進一步的方案：所述主井和副井由安裝在井塔上的可調速提升裝置控制主井中箕斗和副井中罐籠運行，用于演示礦井提升系統(tǒng)。

作為本發(fā)明進一步的方案：所述井筒、井底車場、運輸石門、運輸大巷、采區(qū)車場和采區(qū)巷道等內(nèi)側均安裝有軌道、帶式輸送機和led燈帶，用于演示運煤系統(tǒng)和通風系統(tǒng)。

作為本發(fā)明進一步的方案：所述工作面煤層安裝有瓦斯鉆場，通過鉆孔和管路與地面瓦斯儲氣罐相連，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，結構設計合理，操作使用方便，利用本物理模型可展示礦山開采的全部結構，用以模擬礦井生產(chǎn)系統(tǒng)的運行過程，可為為采礦工程的教學和技術交流提供直觀、動態(tài)演示，有利于提高教學質量和技術交流效果。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的立體示意圖。

圖2為圖1中副井的結構立體圖(局部剖視)。

圖3為圖1中運輸大巷的結構示意圖。

圖4為圖1中瓦斯鉆場的結構示意圖。

圖中：1-框架，2-運輸大巷，3-控制開關，4-采區(qū)下部車場，5-采區(qū)煤倉，6-煤層，7-運輸上山，8-軌道上山，9-采區(qū)變電所，10-采區(qū)中部車場，11-聯(lián)絡巷，12-區(qū)段運輸平巷，13-回采工作面，14-瓦斯鉆場，15-區(qū)段回風平巷，16-風井，17-風機房，18-采區(qū)上部車場，19-回風大巷，20-絞車房，21-瓦斯儲氣罐，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，30-主運輸石門，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。

具體實施方式

下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

請參閱圖1～4，本發(fā)明實施例中，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)廣場和井下生產(chǎn)系統(tǒng)，所述地面工業(yè)廣場包括井塔、選煤系統(tǒng)24、皮帶走廊23、裝車站22、瓦斯儲氣罐21和風機房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)24一端通過皮帶走廊23連接主井卸載站，另一端通過皮帶走廊23連接裝車站22，所述瓦斯儲氣罐21連接有瓦斯管路36，管路由風井16深入到井下瓦斯鉆場14，所述風機房17上設有擴散器，風機房17安裝在風井16上方。

所述框架1的一端通過井塔下面的預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井16，風井16與副井27成對角式，所述主井28、副井27為圓形井筒，主井28、副井27下方設有井底車場29，井底車場29通過主要運輸石門30與運輸大巷2相連，運輸大巷2與采區(qū)下部車場4相連，采區(qū)下部車場4上方設有軌道上山8，軌道上山8最上方設有絞車房20，與軌道上山8平行設有運輸上山7，兩條上山之間設有采區(qū)變電所9，兩條上山中部設有采區(qū)中部車場10，兩條上山上部設有采區(qū)上部車場18，采區(qū)中部車場10與下區(qū)段回風平巷15相連，下區(qū)段回風平巷15與區(qū)段運輸平巷12之間設有若干聯(lián)絡巷11，采區(qū)上部車場10與區(qū)段回風平巷15相連，區(qū)段回風平巷15與區(qū)段運輸平巷12之間設有回采工作面13，所述區(qū)段回風平巷15連接回風大巷19，回風大巷19與風井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速提升裝置控制主井28中箕斗和副井27中罐籠32的運行，用以演示礦井提升系統(tǒng)。啟動提升系統(tǒng)控制開關，選擇“主井提升”，主井井塔26中的電機開始工作，由提升鋼絲繩31帶動箕斗沿主井井筒28上升，選擇“副井提升”，副井井塔25中的電機開始工作，由提升鋼絲繩31帶動罐籠32沿副井27上升，從而實現(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29、主運輸石門30、運輸大巷31、采區(qū)車場、采區(qū)巷道等內(nèi)側均安裝有軌道33、帶式輸送機(模型)和led燈帶35，用以演示運煤系統(tǒng)和通風系統(tǒng)，啟動運煤系統(tǒng)控制開關，led燈帶36由回采工作面13亮起，至區(qū)段運輸平巷12，同時區(qū)段運輸平巷12中的帶式輸送機運轉工作，至運輸上山7，再到采區(qū)煤倉5，然后到運輸大巷2，此時運輸大巷2中的礦車34沿軌道33運行，至主運輸石門30，井底車場29，完成運煤系統(tǒng)的演示；啟動通風系統(tǒng)控制開關，新鮮風流由綠色led燈帶35表示，由副井27亮起，至井底車場29，主運輸石門30，運輸大巷2，采區(qū)下部車場4，軌道上山8，采區(qū)中部車場10，經(jīng)下區(qū)段回風平巷至聯(lián)絡巷11，區(qū)段運輸平巷12，到達回采工作面13，清洗完工作面的濁風由紅色led燈帶35表示，由區(qū)段回風平巷15至采區(qū)上部車場18，經(jīng)回風大巷19到達風井16，完成通風系統(tǒng)的演示。

所述工作面煤層6安裝有瓦斯鉆場14，通過鉆孔和管路與地面瓦斯儲氣罐相連，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，結構設計合理，操作使用方便，利用本物理模型可展示礦山開采的全部結構，用以模擬礦井生產(chǎn)系統(tǒng)的運行過程，可為為采礦工程的教學和技術交流提供直觀、動態(tài)演示，有利于提高教學質量和技術交流效果。

對于本領域技術人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實施例的細節(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現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權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)。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。

以上的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本領域的技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以作出若干變形和改進，這些也應該視為本發(fā)明的保護范圍，這些都不會影響本發(fā)明實施的效果和專利的實用性。