[发明专利]一种基于智能控压含水层系统的采矿岩土模拟装置

权利要求书

1.一种基于智能控压含水层系统的采矿岩土模拟装置，其特征在于：包括模拟架(1)和设置在其中的煤层(2)和其他多个岩层，在所述煤层(2)上方设置有含水层(3)，在所述含水层(3)中设置有含水层模拟系统，所述含水层模拟系统包括矩形的进水管(301)和条状喷水管(302)，所述矩形进水管(301)与智能控压水箱(303)相连，所述条状喷水管(302)为平行设置的多个，每个所述条状喷水管(302)的两端均与所述矩形进水管(301)相连，且与所述矩形进水管(301)的长和宽形成的角度均为45°；在所述条状喷水管(302)的底部设置有多个喷水孔(304)；

在所述模拟架(1)中设置有多个渗透距测量仪(4)，所述渗透距测量仪(4)包括电源(401)、电源线(402)和电阻杆(403)，所述电阻杆(403)为中空结构，在其左端设置有一个通孔(404)，所述电源线(402)为两根，一端分别与所述电源(401)相连，其中一个所述电源线(402)的另一端与所述电阻杆(403)的左端相连，另一个所述电源线(402)的另一端穿过所述通孔(404)与所述电阻杆(403)的右端相连。

2.根据权利要求1所述的基于智能控压含水层系统的采矿岩土模拟装置，其特征在于：在所述条状喷水管(302)的底面上粘贴有塑胶贴纸，所述塑胶贴纸和所述条状喷水管(302)的宽度均为8mm，所述塑胶贴纸的长度与所述条状喷水管(302)相等，厚度为1-2mm。

3.根据权利要求2所述的基于智能控压含水层系统的采矿岩土模拟装置，其特征在于：所述矩形进水管(301)的截面为圆形直径为20mm，所述矩形的长为5300mm，宽为1700mm，所述条状喷水管(302)的截面为正方形，边长为8mm；所述喷水孔(304)的直径为1mm，相邻两个所述喷水孔(304)之间的距离为80mm；所述模拟架(1)的长、宽和高分别为5500mm、1900mm和3000mm，所述智能控压水箱(303)的控压区间为0-4MPa，压力最大控制精度为0.1MPa。

4.根据权利要求3所述的基于智能控压含水层系统的采矿岩土模拟装置，其特征在于：所述电阻杆(403)的长度为2500mm，电阻为5kΩ，直径为18mm，电源为12V，所述渗透距测量仪(4)的一端设置在所述模拟架(1)左右方向的中心，从前至后总共设置有3排，排距为600mm，在竖直方向上，每排有4个，间距为150mm，位于最上部的所述渗透距测量仪(4)距离所述含水层(3)下方200mm处。

5.根据权利要求4所述的基于智能控压含水层系统的采矿岩土模拟装置，其特征在于：还包括自动抚平加压骨料的相似模拟装置，所述自动抚平加压骨料的相似模拟装置包括模拟架(1)和分别固定在靠近其四个角处的4个固定支柱(511)、两个支撑杆(502)和压实轮(505)，在所述固定支柱(511)上设置有升降装置(512)，前后两排所述升降装置(512)分别固定一个所述支撑杆(502)，在两个所述支撑杆(502)的中间活动连接有一个垂直设置的第一固定杆(513)，所述第一固定杆(513)能够沿所述支撑杆(502)左右滑动，在所述第一固定杆(513)上连接有液压支柱(503)，在所述液压支柱(503)的下端连接有抚平装置(504)，通过旋转轴(506)固定在所述液压支柱(503)的下端，所述抚平装置(504)包括旋转杆(516)和固定在其下端的抚平轮(517)，所述抚平轮(517)由多个弧形的钢制杆体构成，所述旋转轴(506)包括从上至下依次连接的支柱卡槽(507)、旋转电机(508)和从动轴(509)，所述旋转轴(506)还包括传动杆(510)，所述传动杆(510)的上端设置在所述旋转电机(508)的中部，下端设置在所述从动轴(509)的底部。

6.根据权利要求5所述的基于智能控压含水层系统的采矿岩土模拟装置，其特征在于：

所述压实轮(505)为圆形，在所述压实轮(505)的中心延伸出一个固定轴(518)，所述压实轮(505)能够沿所述固定轴(518)自由旋转，所述固定轴(518)的两端分别连接有第二固定杆(519)，所述第二固定杆(519)的另一端与手握部(520)相连。