煤矸动态识别实验台及实验方法

摘要

一种煤矸动态识别实验台及实验方法，实验台由钢制台面、探测仪、漏斗、平板推车、落料箱、升降机、电机、台腿、底座、挡板、铰链组成。实验方法包括：将煤矸混合物盛装在漏斗中，通过升降机调整好倾斜的角度，将探测仪安装在平板推车上，放置好探测仪和落料箱，调整好探测仪与实验台放煤口处的距离，然后将挡板沿侧向抽出，漏斗中的煤矸混合物流出落入落料箱内，模拟放顶煤液压支架放煤过程并测量放出的煤与矸石的混合度。当煤矸混合物落下的过程中，通过探测仪采集相关数据，对数据的处理及实验模拟，确定合理的放煤高度及放顶煤液压支架尾梁的倾斜角度，以便降低放出顶煤的含矸率，提高采出率，对现场放顶煤工艺参数的优化具有指导意义。

说明书

技术领域

本发明涉及一种实验台及实验方法，尤其是一种适用于煤矸动态识别的实验台及实验方 法。

背景技术

目前，煤矿放顶煤开采在我国已广泛应用，放顶煤过程中，煤矸石一直处于流动状态， 放煤口的开启和关闭大多依靠工人的放煤经验，不能够准确控制放煤口关闭的时间，关闭过 早，会造成顶煤损失，关闭过晚就会增大煤炭的含矸率。另外，现有的煤矸动态识别技术还 不够成熟，并且受井下环境影响较大。所以，放出的顶煤含矸率高、采出率低一直是放顶煤 技术中存在的问题，为解决此问题，本发明即是对液压支架尾梁放落的顶煤进行煤矸识别， 确定煤矸混合比例，然后进一步优化放煤步距、采放比等工艺参数，实现放顶煤开采工艺自 动化。

发明内容

技术问题：本发明的目的是针对放顶煤过程中存在的煤矸混合的问题，模拟放顶煤液压 支架放煤，提供一种结构简单、识别矸石准确度高、模拟效果好、操作简单的测量煤矸度的 煤矸动态识别实验台及实验方法。

技术方案：本发明的煤矸动态识别实验台，包括钢制台面、探测仪、漏斗、平板推车、 落料箱、升降机、台腿、底座、挡板、支撑架；所述的钢制台面一端的两侧分别铰接有一个 台腿，另一端中间位置铰接有一个升降机，台腿和升降机分别固定在底座上，所述的漏斗设 在钢制台面上，漏斗物料出口靠台腿一侧，物料出口处设有挡板，物料出口下方设有落料箱， 物料出口对面设有探测仪；所述探测仪经支撑架固定在平板推车上；所述的升降机(3)包括经 铁架固定在底座上的电机、经电机驱动的升降架。

所述的台腿焊接在底座的一侧，升降机铰接在底座的另一侧；所述的底座为T形。

使用上述实验台的煤矸动态识别实验方法，包括如下步骤：

(1)通过挡板将物料出口关闭，启动电机，通过调节升降机使钢制台面达到水平状态，然 后关闭电机；

(2)将煤矸石混合物放入漏斗中；

(3)启动电机，将升降机升至实验要求的高度，使钢制台面达到实验要求的倾斜角度，以 便模拟现场放煤时放顶煤液压支架尾梁不同倾斜角度时的放煤情形；

(4)将载有探测仪的平板推车放在漏斗的物料出口正前方，使探测仪正对物料出口，并根 据实验需要调整好探测仪与物料出口之间的距离；

(5)将落料箱放置在物料出口的下方，用来盛接物料出口放落的煤矸混合物；

(6)拉动手柄，打开物料出口，并通过挡板调节好物料出口的大小，使煤矸混合物流出， 设在物料出口正前方的探测仪采集并存储煤矸混合物的数据；

(7)利用数据线将存储在探测仪中的数据导入电脑中分析处理，得出煤矸石混合物中的含 矸量大小。

有益效果：本发明可有效的模拟放顶煤液压支架放煤过程，并检测该过程中煤与矸石的 混合比例。用升降机调节实验台的倾斜角度，将探测仪正对放煤口，利用平板推车调整探测 仪与放煤口之间的距离，落料箱放置在放煤口正下方，然后打开放煤口，煤矸石混合物流出， 探测仪即采集相关数据，数据采集结束后，即可利用数据线将数据传输到电脑上处理分析。 通过对数据的处理及实验模拟，确定合理的放煤高度及放顶煤液压支架尾梁的倾斜角度，以 便降低放出顶煤的含矸率，提高采出率，对现场放顶煤工艺参数的优化具有指导意义。其结 构简单、识别矸石准确度高、模拟效果好、操作简单。

附图说明

图1是本发明煤矸识别实验台的结构示意图。

图中：1—钢制台面，2—台腿，3—升降机，4—底座，5—铁架，6—电机，7—漏斗，8 —挡板，9—手柄，10—探测仪，11—平板推车，12—支撑架，13—落料箱。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的一个实施例作进一步的说明：

本发明的煤矸动态识别实验台，主要由钢制台面1、探测仪10、漏斗7、平板推车11、落 料箱13、升降机3、台腿2、底座4、挡板8、支撑架12构成；所述的钢制台面1一端的两侧分别 铰接有一个台腿2，另一端中间位置铰接有一个升降机3，台腿2和升降机3分别固定在底座4 上，所述的底座4为T形，台腿2焊接在底座4的一侧，升降机3铰接在底座4的另一侧。所述 的漏斗7焊接在钢制台面1上，漏斗7的物料出口靠台腿2一侧，放煤口处有一个可以沿侧向抽 出的挡板8，用来调节放煤口的大小。挡板8卡在放煤口上下边的凹槽中，并且一端带有把手， 便于抽动。物料出口处设有挡板8，物料出口下方设有落料箱13，用来盛接放落的煤矸混合物。 物料出口对面设有探测仪10；所述探测仪10经支撑架12固定在平板推车11上；平板推车11有 四个轮子，可以移动，支撑架12直接焊接在平板推车11上面，用来固定探测仪10，探测仪11 卡装在支撑架12上面，探测仪12与平板推车之间不发生相对运动；所述的升降机3包括经铁架 5固定在底座4上的电机6、经电机6驱动的升降架，电机的正转和反转分别使升降机3上升和下 降。探测仪10在市场上定制，型号为REN6800，探测仪10内含有存储器，可用数据线将探测仪 10与电脑连接在一起，将数据传输到电脑上，以便进行数据分析处理。

本发明的煤矸动态识别实验方法，包括如下步骤：

(1)通过挡板8将物料出口关闭，启动电机6，通过调节升降机3使钢制台面1达到水平状态， 然后关闭电机6；

(2)将煤矸石混合物放入漏斗7中；

(3)启动电机6，将升降机3升至实验要求的高度，使钢制台面1达到实验要求的倾斜角度， 以便模拟现场放煤时放顶煤液压支架尾梁不同倾斜角度时的放煤情形；

(4)将载有探测仪10的平板推车11放在漏斗7的物料出口正前方，使探测仪10正对物料出 口，并根据实验需要调整好探测仪10与物料出口之间的距离；

(5)将落料箱13放置在物料出口的下方，用来盛接物料出口放落的煤矸混合物；

(6)拉动手柄9，打开物料出口，并通过挡板8调节好物料出口的大小，使煤矸混合物流出， 此时设在物料出口正前方的探测仪10采集并存储煤矸混合物的数据；

(7)实验结束后，利用数据线将存储在探测仪10中的数据导入电脑中进行分析处理，得出 煤矸石混合物中的含矸量大小。