[实用新型]采煤模拟实验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及潜水、承压水下采煤模拟技术领域，尤其是涉及一种采煤模拟实验装置。

背景技术

随着我国经济的不断发展，工业中煤炭需求量不断增加。随之出现了大量煤炭开采现象。而在煤炭开采中往往伴随着伴有水、火、瓦斯等灾害威胁，因此，在煤矿开采前对其模拟实验显得尤为重要。

现有技术中的模拟实验装置包括砂土容器、进水高度控制装置、供水装置、测压观测装置，砂土容器倾斜放置，砂土容器一端设有第一进水管，砂土容器前、后侧壁及底面上均布有若干个测压嘴，测压嘴通过连接管与测压观测装置的一个测压管连接，砂土容器底部设有抽水管，砂土容器的较低一端的侧壁外固定有排水箱，砂土容器顶部连接有承压顶盖，承压顶盖上设有至少一个溢流管；进水高度控制装置包括水槽，水槽连接升降装置；测压观测装置包括测压板及并排设于测压板上的若干个测压管。通过调整抽水管的抽水量，抽水管模拟抽水井，待水位稳定后，分别测定各测压管、抽水管的水位，绘制承压含水层在平面和剖面的等测压水位线，进而绘制承压含水层在平面和剖面的流网，从而反映开采条件下承压含水层三维流场的变化情况。

但是，现有技术中的模拟实验装置通过控制抽水管的抽水量模拟开采状况下含水层的水量变化，因此，该装置模拟开采状况与实际应用中的煤矿开采状况不一样，该装置模拟煤矿开采状况下的含水层水量变化不精准。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供采煤模拟实验装置，以解决现有技术中存在的模拟实验数据不精准的技术问题。

本实用新型提供的采煤模拟实验装置，包括：外壳；外壳为一端开口的中空壳体，外壳内设置有煤层模拟层；煤层模拟层上设置有含水层模拟层，且含水层模拟层与外壳的上端开口连通；外壳上设置有开关机构，开关机构用于开关外壳，以使煤层模拟层曝露。

进一步地，含水层模拟层包括含水层模拟壳以及挡板；含水层模拟壳为一端开口的中空壳体，含水层模拟壳的开口端与外壳的开口端连通；含水层模拟壳的侧壁上设置有多个第一通孔；挡板呈环形，且挡板套设在含水层模拟壳外，挡板的内壁与含水层模拟壳的侧壁紧贴，用于将第一通孔封闭。

进一步地，含水层模拟壳包括固定壳和盖板；固定壳为两端开口的中空壳体；固定壳的下端开口与外壳的上端开口连通，固定壳的侧壁上设置有多个第一通孔；固定壳内填设有砾石；盖板设置在固定壳的上端开口上，以将固定壳的该端开口密封；外壳的一侧设置有水箱，水箱上设置有第一进水管和出水管；第一进水管的一端与水箱连通，另一端与含水层模拟层连通；第一进水管上设置有阀门、水泵以及流量计；出水管的一端与水箱连通，另一端与含水层模拟层连通；出水管上设置有水位计。

进一步地，含水层模拟层还包括筛网；筛网呈环形，筛网设置在固定壳内；砾石填设在筛网内。

进一步地，煤层模拟层包括上覆岩层、煤层顶板岩层、煤层以及煤层底板岩层；煤层底板岩层、煤层、煤层顶板岩层以及上覆岩层由下至上依次铺设在外壳内；开关机构设置在外壳与煤层相应对的位置上。

进一步地，含水层模拟层还包括进水结构；进水结构包括第二进水管、多个横向连接管和多个竖向连接管；第二进水管、每个横向连接管以及每个竖向连接管上均设置有多个第二通孔；第二进水管呈环形，在第二进水管的环形内，多个横向连接管依次间隔的设置，且每个横向连接管的两端均与第二进水管连通；在第二进水管的环形内，多个竖向连接管依次间隔的设置，且竖向连接管与横向连接管垂直，每个竖向连接管的两端均与第二进水管连通；第二进水管与第一进水管连通。

进一步地，进水结构为多个；多个进水结构由上至下依次间隔地设置在固定壳内，且每个进水结构均与第一进水管连通。

进一步地，开关机构包括推拉门；外壳与煤层相对应的侧壁上设置有采煤口，采煤口上设置有推拉门。

进一步地，采煤模拟实验装置还包括转动壳；转动壳为两端开口的中空壳体，含水层模拟壳设置在转动壳内；转动壳的下端边沿通过转轴与外壳的上端边沿转动连接，以使转动壳相对与外壳转动。

进一步地，含水层模拟层还包括螺栓以及与螺栓相配合的螺母；转动壳的内壁上设置有第一固定板；第一固定板上设置有第一连接孔；含水层模拟壳的侧壁上设置有第二固定板；第二固定板上设置有第二连接孔；螺栓穿设在第一连接孔与第二连接孔内，以将含水层模拟壳固定在转动壳内。