[发明专利]可调节角度的大倾角地层立体模拟实验装置

权利要求书

1.可调节角度的大倾角地层立体模拟实验装置，其特征在于，包括底座(1)，所述底座(1)连接有活动防倾倒撑板(5)，所述底座(1)上设置有支撑架，所述支撑架包括安装在底座(1)上的侧压板(3)和与侧压板(3)间隔设置的后压板(20)，所述支撑架上设置有料仓(17)，所述料仓(17)外包裹有料仓架(22)，所述料仓(17)上设置有可调节仓盖(15)，所述料仓(17)侧面设置有第一透明板(13)、第二透明板(14)，所述料仓(17)底部设置有开挖钢条(12)和支架钢条(24)，所述支撑架上设置有带动料仓(17)转动的升降器(10)，所述升降器(10)包括第一升降器主撑杆(8)、第二升降器主撑杆(9)、升降器连杆(11)、升降器螺杆(6)、升降器加强筋(18)和驱动器(7)，所述驱动器(7)与所述升降器螺杆(6)相连，所述升降器螺杆(6)与所述第一升降器主撑杆(8)、第二升降器主撑杆(9)相连，所述第一升降器主撑杆(8)、第二升降器主撑杆(9)与升降器连杆(11)相连，所述升降器连杆(11)与料仓(17)一侧相连，所述活动防倾倒撑板(5)通过轴承(21)连接有后压板(20)，所述活动防倾倒撑板(5)下设置有稳定撑板(4)，所述料仓(17)的底部设置有升降器连杆(11)，所述升降器连杆(11)通过固定轴(16)一侧与料仓(17)底部相连，所述升降器连杆(11)另一侧与所述升降器(10)相连，所述料仓(17)底部设置有弹簧(23)，弹簧(23)的一端安装在料仓(17)的底角上，所述弹簧(23)的另一端与底座(1)连接；

所述的开挖钢条(12)由厚度为0.4cm的钢板制成，所述开挖钢条(12)为凸型结构，所述开挖钢条(12)两侧设有伸出部分，所述伸出部分的长度为2cm，两侧伸出部分上均设有直径为3mm的螺孔，所述开挖钢条(12)通过螺孔和螺母与料仓(17)底部相连；

所述的支架钢条(24)的基座由厚度为0.4cm钢板制成，所述支架钢条(24)上布置有33个1.5cm宽的模拟支架(26)，所述模拟支架(26)上设有应力环，所述模拟支架(26)底座设有φ5mm的孔，方便应力环导线引出测定支架载荷，所述支架钢条(24)通过螺母与料仓(17)底部固定连接；

铺装时，将开挖钢条布置于料仓外底部开采区域，开挖钢条高度与料仓底板平齐；按照设计在料仓内底部铺设煤层，然后逐层铺设顶板，达到设计厚度；操作升降杆，使料仓内煤层倾角达到模拟煤层所需的角度；开启驱动器，让摇杆带动升降器螺杆转动，从而使升降器高度发生变化，使升降器连杆上升，带动与轴承固定的料仓的转动，使料仓转动至模拟地层所需的角度，固定升降器；

开挖时，通过旋拧固定在开挖钢条两端的螺母，实现拆除和安装钢条装置，从而可从底部对煤层进行开挖，实现模拟；初始开挖时，分别拆除第1和第2根开挖钢条，开挖工作面切眼，此后安装宽度为2.8cm的支架钢条；当工作面正常推进时，支架钢条依次前移，后部的采空区及时安装开挖钢条，通过不断的开挖钢条及支架钢条的拆装，实现工作面推进的模拟；其中，钢条装置包括：开挖钢条和支架钢条。

2.根据权利要求1所述的可调节角度的大倾角地层立体模拟实验装置，其特征在于，所述的底座(1)一侧安装有一角度盘(25)。

3.根据权利要求1所述的可调节角度的大倾角地层立体模拟实验装置，其特征在于，所述的底座(1)的底部安装有移动轮(2)。

4.根据权利要求1所述的可调节角度的大倾角地层立体模拟实验装置，其特征在于，所述的驱动器(7)为手动摇把。

5.根据权利要求1所述的可调节角度的大倾角地层立体模拟实验装置，其特征在于，所述的可调节仓盖(15)为有机玻璃板。

6.根据权利要求1所述的可调节角度的大倾角地层立体模拟实验装置，其特征在于，所述的第一透明板(13)和第二透明板(14)均为有机玻璃板。

7.根据权利要求1所述的可调节角度的大倾角地层立体模拟实验装置，其特征在于，所述的活动防倾倒撑板(5)可折叠，所述稳定撑板(4)的高度可通过调节阀(19)自行调节。