(一)整体整体规划与场地布局结构
1. 地面工业广场区域完整复刻现代化煤矿真实地面厂区整体布局,精细制作主井井口、副井井口、通风机房、压风机房、地面变电所、锅炉房、洗煤筛选车间、原煤储煤场、矸石堆放区、材料库房、职工办公综合楼、职工宿舍楼、矿区道路、门卫安防设施、地面消防水池、运输站台、地面运输轨道及地面皮带栈桥等全部地面配套建筑与生产设施。建筑外形、功能分区、摆放位置完全贴合实地煤矿建设布局,清晰区分生产作业区、办公生活区、物料储备区、煤炭分选储运区四大功能板块,全面展示煤矿地面生产运营与后勤保障整体架构。
2. 井下立体巷道开拓区域按照矿井实际开拓方式,分层立体化打造井下完整巷道网络,严格区分开拓巷道、准备巷道、回采巷道三大巷道类别。精准布设主运输大巷、主回风大巷、辅助运输大巷、采区上山巷道、采区下山巷道、区段平巷、掘进工作面巷道、综采工作面顺槽、联络巷、车场巷道、绕道巷道等各类功能性巷道。同时精准设置井底车场、中央水泵房、中央变电所、采区变电硐室、爆破材料库、井下调度硐室、应急避难硐室、井下消防材料库等关键井下硐室,完整还原井下上下分层、左右分区、纵横贯通的立体空间结构,清晰呈现矿井从井筒延伸至各个采区、各个工作面的整体巷道脉络。
(二)综合机械化采煤动态作业系统
1. 综采工作面全套设备实景还原
在标准回采工作面内,一比一微缩布置整套综采核心设备,包含大功率滚筒式采煤机、整体式液压支护支架、工作面刮板输送机、工作面转载机、破碎机、顺槽可伸缩皮带输送机等全套采掘机械设备,设备结构细节齐全,零部件仿真制作,外观与真机高度一致。
2. 全自动动态联动作业演示
内置静音电动驱动机构,可实现整套综采设备同步动态运行演示:模拟采煤机沿工作面往返往复移动完成破煤、割煤、落煤工序;液压支架完成自动升架、护顶、降架、推溜、移架全套支护动作;刮板输送机同步运转完成工作面原煤输送,转载机与破碎机联动完成原煤破碎转运,完整还原智能化综采工作面连续机械化采煤全工艺流程,精准演示井下日常正规采掘作业标准流程与设备协同工作模式。
3. 掘进工作面模拟演示
单独设置井下掘进实训区域,配备掘进机、锚杆锚索支护设备、临时支护装置、掘进配套运输设备等模型,动态模拟巷道开挖、岩壁修整、顶板支护、巷道成型等巷道掘进施工全过程,满足掘进工艺教学实训需求。

(三)煤炭运输与立井提升输送系统
1. 井下多元运输线路搭建
模型完整搭建井下两大主流运输体系,一是皮带运输系统,铺设全流程井下阻燃皮带输送线路,串联采煤工作面、掘进工作面、采区巷道、大巷运输线路,模拟原煤连续皮带转运流程;二是轨道运输系统,铺设标准井下轨道线路,配备矿用运煤矿车、运料矿车、人车、调度绞车等运输设备,模拟井下物料运送、人员运送、矸石转运、短途原煤转运作业。
2. 井底车场转运调度系统
完整还原井底车场调车、编组、转载作业场景,模拟井下各类物资、原煤、人员汇集至井底车场完成中转调配,实现井下运输线路无缝衔接。
3. 主副立井提升动态系统
精准制作主井箕斗提升系统、副井罐笼提升系统,搭配地面提升绞车仿真传动结构,动态模拟原煤经由主井箕斗从井下井底直接提升至地面储煤场;人员、设备、支护材料、施工器材通过副井罐笼上下升降运送,完整演示煤矿从井下出煤、物料下井、人员上下井全流程提升运输模式,清晰讲解立井提升设备结构与运行原理。
(四)矿井通风与空气调节保障系统
1. 完整通风网络布设
依据矿井真实通风方式,搭建全矿完整通风管网,包含地面主通风机、井下局部通风机、通风总管路、分支通风管路、风筒等全套通风设施模型。
2. 通风构筑物实景制作
精细制作井下各类通风专用构筑物,涵盖正向风门、反向风门、风墙、风桥、调节风窗、密闭墙、挡风墙等设施,明确各类构筑物安装位置与实际使用功能。
3. 通风流程动态模拟演示
采用灯光气流示意模式,直观展示新鲜风流从地面通风机房送入井下各大巷道、采掘工作面,完成井下空气供氧、降温、稀释有害气体后,污浊乏风经由回风巷道汇集至回风井排出地面的完整通风循环流程,可清晰演示抽出式、压入式等不同通风方式运行原理,同时演示独头巷道局部通风送风作业流程。

(五)矿井安全监测与灾害防治系统
1. 井下智能安全监测监控系统
在采掘工作面、巷道交叉口、机电硐室等重点区域,布设瓦斯浓度传感器、一氧化碳传感器、温度传感器、粉尘浓度传感器、风速传感器、顶板压力监测仪、人员定位标识等全套矿用安全监测设备模型,模拟井下 24 小时实时环境数据监测、超限预警报警功能,直观讲解各类监测仪器安装标准、监测范围与数据研判方法。
2. 井下防尘降尘系统
铺设井下防尘供水管路、采掘工作面喷雾洒水装置、巷道净化水幕、转载点喷雾除尘设备,动态模拟井下采掘、运输全过程洒水降尘作业流程,演示煤矿粉尘治理、预防尘肺病相关安全作业规范。
3. 矿井防灭火与瓦斯治理系统
设置井下消防管路、消防水源、灭火器材存放点、注浆防灭火设施、瓦斯抽放管路及抽放设备模型,完整展示煤矿井下火灾预防、初期火灾处置、瓦斯抽采治理、有害气体治理等安全防灾实操流程。
(六)井下排水、供电及辅助保障系统
1. 矿井排水系统
还原中央水泵房、采区排水泵房、井下积水仓、排水主管道、分支排水管路、排水阀门组等整套排水设施,动态模拟井下巷道涌水、积水汇集后,通过多级水泵联合运转将井下积水抽排至地面的全过程,讲解矿井水害防治与排水应急处置流程。
2. 井下供电供电系统
精细制作地面高压变电设施、井下中央变电所、采区移动变电站、井下高压电缆、低压供电线路、防爆开关、机电设备供电接口等设施,清晰展示煤矿高压输电、井下变压分压、采掘设备安全供电整体供电架构,重点演示井下防爆供电标准与用电安全规范。
3. 压风自救与供水施救系统
同步配套搭建井下压风自救管路、供水施救管路、自救装置安装点位,直观展示井下突发险情时,作业人员快速使用压风供氧、应急供水实现临时自救的基础保障功能。

(七)井下应急避险与安全逃生实训体系
1. 标准化应急避难硐室
模型内置高标准井下永久避难硐室与临时避险设施,完整还原硐室内部供氧系统、食物储备区、饮水储备区、通讯联络设备、环境监测设备、应急照明设备等内部配置,讲解避难硐室建设标准、适用场景与避险使用方法。
2. 多线路应急逃生通道
清晰标注井下正规逃生路线、应急避险路线、避灾路线标识,划分火灾避灾路线、瓦斯爆炸避灾路线、透水事故避灾路线等不同灾害专属逃生路径,搭配安全警示标识、巷道方位标识、避险指引标识,可用于开展井下灾害逃生路线推演实训教学。
3. 应急救援配套设施
配备井下应急救援车辆、抢险设备模型、通讯联络系统、井下应急照明、自救器佩戴演示点位等实训模块,全面覆盖煤矿井下各类突发灾害事故前期避险、中期自救、后期救援全流程教学内容。
(八)实训教学功能与使用优势
1. 多模式演示控制
模型配备独立分区控制面板,支持单一系统独立演示、分区组合演示、全矿井整体联动演示三种运行模式,教师可根据教学进度单独讲解某一套系统原理,也可完整演示全矿一体化生产运行流程,教学灵活度极高。
2. 全点位文字标识标注
模型所有巷道名称、设备名称、设施名称、安全点位、功能区域均配有清晰耐腐蚀标识牌,专业术语标注规范统一,贴合煤矿专业教材知识点,方便师生对照学习记忆。
3. 材质工艺与耐用性能
整体模型主体采用高强度环保工程塑料、优质合金型材、实木基材、仿真 ABS 板材精工制作,表面采用工业仿真烤漆工艺,色泽贴近实景煤矿设备与建筑外观;内部传动配件耐磨耐用,静音运行无卡顿,防尘防老化,长期摆放展示与反复实训演示不易损坏。
4. 尺寸定制与场景适配
可根据实训教室、培训展厅、展馆场地实际空间大小,定制大、中、小型不同规格尺寸模型,整体采用模块化拼接结构,拆装运输便捷,摆放稳固,适配院校实训室、企业培训室、安全生产展厅、科普教育基地等各类不同使用场景。
5. 教学实训实用性极强
模型完整覆盖煤矿开采专业全部核心实训知识点,既满足课堂理论可视化教学,又可完成现场模拟实操教学、安全案例对照教学、职工岗前实操模拟培训,大幅降低煤矿井下实地实训安全风险,有效弥补实地井下教学受限、观察不全、流程难懂的教学短板。