[实用新型]一种模拟顶煤放出的四维透明可视化实验台

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种模拟顶煤放出的四维透明可视化实验台，属于矿山工程技术领域。

背景技术

长壁综放开采作为我国开采厚煤层的重要采煤方法之一，自19世纪80年代被引入我国以来，已经得到了长足的发展，但关于综放开采顶煤放出规律的研究却一直滞后于其工程实践，难以达到理论指导实践的目的，特别是对不同煤层倾斜程度下顶煤三维空间坐标随时间变化的四维运动规律的认识不明确，很难直观揭示不同时间段内顶煤位移场和速度场的变化。

发明内容

为了克服现有技术的不足,本实用新型提供一种模拟顶煤放出的四维透明可视化实验台，可直观显示，使用方便的双向倾斜可视化四维顶煤放出规律模拟实验装置，从而实现顶煤三维空间坐标随时间变化的四维监测效果，达到高效模拟、直观显示综放工作面顶煤从破裂到放出的四维放出实况，快速精确得出不同区域顶煤的三维空间坐标随着时间的改变趋势，顶煤速度场、位移场的改变形式，达到指导综采放顶煤工作面合理优化放煤工艺、提高回收率的目的。

一种模拟顶煤放出的四维透明可视化实验台，液压千斤顶分别置于基座下方的四角，透明有机玻璃罩插于位于基座前后端的有机玻璃罩插槽内，并且其前端利用锚固螺钉通过锚固螺孔及锚固眼固定于位于基座前端的固定角钢上，运料盒置于基座中部运料盒槽中，放煤支架通过顶梁支撑立柱及顶梁支撑基座置于透明有机玻璃罩下端运料盒上部与基座相连，可伸缩尾梁上有尾梁伸缩拉环，顶梁连接可伸缩尾梁；矸石模拟透明介质、顶煤模拟透明介质及发光标志点颗粒置于放煤支架与透明有机玻璃罩围成的封闭空间内，高清摄像机与摄像机支架相连置于透明有机玻璃罩前、侧、上三个两两正交的空间范围内。

优选地，所述可伸缩尾梁下端内侧置有尾梁伸缩拉环，放煤与关门动作通过手拉尾梁伸缩拉环带动可伸缩尾梁伸缩实现。

优选地，所述矸石模拟透明介质由耐磨性高的PVC透明材料做成。

优选地，所述顶煤模拟透明介质由大小、形状不一，粒径、密度不同于矸石模拟透明介质耐磨性高的PVC透明材料做成。

优选地，所述发光标志点颗粒由内置发光源的内置发光源的可持续均匀发光材料做成。

优选地，所述液压千斤顶分别置于基座四角下部，与基座铰链结。

与现有用于模拟顶煤放出的四维透明可视化试验装置相比，本实用新型具有如下优点：

本实用新型述及的模拟顶煤放出的四维透明可视化实验台，基座系统、放煤支架系统及模拟记录系统相互密切配合，达到精确模拟工作面放煤实况，得出不同地质条件及煤层倾角下顶煤的三维运移规律与时间的关系，实现四维顶煤运移规律的监测，直观揭示不同时间段内顶煤速度场的变化，指导综采放顶煤工作面合理优化放煤参数，减小残煤率；其中放煤支架系统及模拟记录系统分别置于基座系统上部和周边，在进行放顶煤实验的同时精确记录顶煤随时间在三维空间内的位置变换情况；基座系统中透明有机玻璃罩插槽及固定角钢同时作用用于固定透明有机玻璃罩，液压千斤顶置于基座四角实现双向倾斜可精确调整实验台至需要的位置；放煤支架系统中放煤架上部与透明有机玻璃罩下端承接，其下部与基座相接，通过手拉尾梁伸缩拉环带动可伸缩尾梁上升下降从而实现放煤与见矸关门动作；模拟记录系统中透明矸石介质、透明顶煤介质、发光标志点按实验要求置于放煤架与透明有机玻璃罩形成的封闭空间内，高清摄像机置于试验台周边三个正交方向空间内记录顶煤三维运移路径随时间改变的关系，达到监测顶煤四维放出规律的目的，通过各系统内部部件间及各个系统间紧密高效配合，本实用新型可精确得出不同地质条件及煤层倾角下的顶煤放出规律，达到快速高效精确完成相关实验任务的目的。

本实用新型在进行放顶煤实验时，基座系统、放煤支架系统及模拟记录系统分别置于基座系统上部及周边，放煤支架系统与模拟记录系统同时工作，边放煤边记录，最终通过基座系统、放煤支架系统及模拟记录系统的高效配合，可精确测量出不同煤层倾角条件下三维空间内顶煤移动位置随时间变化而变换的情况，可实现三维坐标空间加上时间的四维监测效果，达到高效模拟工作面顶煤放出实况，快速精确得出顶煤放出规律、指导综采放顶煤工作面合理优化放煤参数。

附图说明

当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本实用新型以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定，如图其中：

图1为本实用新型工作状态结构示意图；

图2为本实用新型工作状态结构俯视图；