[发明专利]一种承压水下采煤的相似模拟试验装置

权利要求书

1.一种承压水下采煤的相似模拟试验装置，包括支撑架和架设于其上的煤层和岩层，在所述岩层中设置有承压含水层，其特征在于：所述承压含水层由多个小水袋连接而成，所述小水袋是由顶板(1)、底板(2)、前侧壁(3)、后侧壁(4)、左侧壁(5)和右侧壁(6)围合而成的长方体结构，其内部为充水空间，在所述小水袋的左侧壁上设置有入水口(7)，右侧壁上设置有出水口(8)，后一个所述小水袋的入水口(7)通过输水管(9)与前一个所述小水袋的出水口(8)相连，第一个所述小水袋的入水口(7)与水供应装置相连，最后一个所述小水袋只设置有入水口(7)；

所述输水管(9)为中空圆柱体，在其外侧的中部设置有水流量传感器(10)，所述水流量传感器(10)通过数据传输装置与数据处理装置相连，所述输水管(9)的两端为接头(101)，在所述接头(101)和所述水流量传感器(10)之间设置有弹性软管(102)，所述弹性软管(102)能够伸缩和向各个方向弯曲。

2.根据权利要求1所述的承压水下采煤的相似模拟试验装置，其特征在于：包括10个所述小水袋，从第1个～第5个小水袋的入水口(7)设置在所述左侧壁(5)的中部，处于靠近所述前侧壁(3)的位置，出水口(8)设置在所述右侧壁(6)的下部，处于靠近所述后侧壁(4)的位置；从第6个到10个小水袋的入水口(7)设置在所述左侧壁(5)的下部，处于靠近所述前侧壁(3)的位置；从第6个到9个小水袋的出水口(8)设置在所述右侧壁(6)的中部，处于靠近所述后侧壁(4)的位置。

3.根据权利要求2所述的承压水下采煤的相似模拟试验装置，其特征在于：在所述顶板(1)和所述底板(2)的左右两侧还分别设置有保护板(11)，由所述顶板(1)和底板(2)向左右两侧延伸而成，将所有所述小水袋的所述保护板(11)依次相连，在相邻的两个所述小水袋间形成保护所述输水管(9)的置物空间。

4.根据权利要求3所述的承压水下采煤的相似模拟试验装置，其特征在于：所述顶板(1)和所述底板(2)为PVC板，所述前侧壁(3)、后侧壁(4)、左侧壁(5)和右侧壁(6)的截面为可折叠伸缩的齿形结构，由丁基橡胶制成。

5.根据权利要求4所述的承压水下采煤的相似模拟试验装置，其特征在于：所述小水袋的长度为270mm，宽度为300mm，所述前侧壁(3)、后侧壁(4)、左侧壁(5)和右侧壁(6)的最大拉伸高度为60mm；所述保护板(11)的长度为15mm，宽度为300mm；所述顶板(1)和底板(2)的厚度为4mm，所述前侧壁(3)、后侧壁(4)、左侧壁(5)和右侧壁(6)的厚度为2.2mm；所述弹性软管(102)为聚丙烯材料制成，外直径为70mm，内直径为50mm；所述小水袋在使用前其内部处于完全压缩状态。

6.根据权利要求5所述的承压水下采煤的相似模拟试验装置，其特征在于：所述水供应装置包括多个相同规格的水箱，所述水箱从上至下包括依次连通的上管体(401)、上箱体(402)、下管体(403)和下箱体(404)，所述上管体(401)的上端为管口，所述上管体(401)的上部为无刻度区，下部为有刻度区，所述下管体(403)的上部为有刻度区，下部为无刻度区，在所述有刻度区的管壁上设置有刻度；在所述水箱的底部设置有水箱出水口(405)。

7.根据权利要求6所述的承压水下采煤的相似模拟试验装置，其特征在于：所述水箱由透明材料制成。

8.根据权利要求7所述的承压水下采煤的相似模拟试验装置，其特征在于：所述上管体(401)和所述下管体(403)的横截面为边长为80mm的正方形，所述上管体(401)的总高度为150mm，其中，上部的无刻度区高度为81.25mm，下部的有刻度区的高度为68.75mm，所述下管体(403)的总高度为1000mm，上部的有刻度区高度为900mm，下部的无刻度区高度为100mm；所述上箱体(402)和下箱体(404)的横截面为边长为250mm的正方形，所述上箱体(402)的高度为160mm，所述下箱体(404)的高度为100mm；所述水箱的有刻度区的刻度值由上至下依次增大。