[发明专利]一种煤与稀有金属协调开采实验台及应用方法

权利要求书

1.一种煤与稀有金属协调开采实验台，其特征在于：所述煤与稀有金属协调开采实验台包括：

相似模拟系统，包括可移动有机玻璃板、抽注板、中部固定架、中部固定横梁、中部承载托板、底部固定竖梁、底部承载托板、模拟煤层、可伸缩弹簧、小挡板，所述中部固定架、中部固定横梁、底部固定竖梁通过螺丝与可移动有机玻璃板、中部承载托板、底部承载托板连接并固定，所述抽注板置于可移动有机玻璃板上部，所述模拟煤层位于相似模拟系统底部，所述可伸缩弹簧连接小挡板与可移动有机玻璃板；

控制系统，包括中央控制器、HDMI线、服务器、信号传输线、液压千斤顶、液泵、压力液存储罐、压力液输送管、抽液马达、注液马达、抽液管、注液管、压力表、阀门、注液存储箱、废液存储箱，所述液泵、注液马达、抽液马达置于压力液存储罐、注液存储箱、废液存储箱端部、所述压力表、阀门依次置于液泵、注液马达、抽液马达之后，所述压力液输送管连接压力液存储罐与液压千斤顶，所述抽液管连接废液存储箱与抽注板，所述注液管连接注液存储箱与抽注板，所述液压千斤顶置于可移动有机玻璃板与中部承载托板、底部承载托板之间，所述HDMI线连接中央控制器与服务器，所述信号传输线将服务器分别与液泵、抽液马达、注液马达连接。

信息采集系统，包括采集箱、压力传感器、数据传输线、高速相机，所述采集箱置于实验台外部，所述压力传感器铺设于模型中部，所述数据传输线将服务器分别与压力传感器、高速相机相连。

2.根据权利要求1所述的煤与稀有金属协调开采实验台，其特征在于：所述可移动有机玻璃板由可伸缩弹簧连接，内侧固定有小挡板，其顶部设置有抽注孔。

3.根据权利要求1所述的煤与稀有金属协调开采实验台，其特征在于：所述采集箱为三面箱体，且放置于实验台外部，并配备有高速相机。

4.一种煤与稀有金属协调开采实验台，其特征在于，采用如权利要求1至3任一项所述的煤与稀有金属协调开采实验台，包括如下步骤：

a、检查各系统部件完好性，确认其能正常工作后，将中部固定架、中部固定横梁、底部固定竖梁分别通过螺丝与可移动有机玻璃板、中部承载托板、底部承载托板连接并固定，将液压千斤顶固定于可移动有机玻璃板与中部承载托板、底部承载托板之间；

b、将制作好的透明相似材料铺设在相似模拟系统中，预先埋设压力传感器，正确连接数据传输线、信号传输线、HDMI线,将采集箱置于整体实验台外端，高速相机对准模型侧面中部；

c、操作中央控制器打开液泵及其阀门，将压力液存储罐中的压力液通过压力液输送管注入液压千斤顶中，使之对可移动有机玻璃板均匀加载；

d、操作中央控制器打开注液马达及其阀门，注液存储箱中的溶浸液通过注液管、抽注板，匀速注入顶部稀有金属矿床相似材料层，同时操作中央控制器打开抽液马达及其阀门，将溶浸液从顶部稀有金属矿床相似材料层通过抽液管抽出至废液存储箱，模拟整个稀有金属开采过程；

e、将条形模拟煤层从模型后部可移动有机玻璃板留设的小窗口依次抽出，模拟整个煤层开采过程；

f、压力传感器、高速相机通过数据传输线将实时数据传入中央控制器，同时服务器实时记录各压力表压力值，操作中央控制器将所采集的所有数据进行处理，并在中央控制器上显示处理结果；

g、实验完毕，操作中央控制器，停止抽液马达、注液马达，关闭阀门，并通过液压千斤顶对模型卸压，清理各系统装置，分类保存，以待下次使用。