[实用新型]一种基于应力发光材料的综放开采模拟实验装置

权利要求书

1.一种基于应力发光材料的综放开采模拟实验装置，其特征在于，包括透明亚克力板框架、模拟放煤支架、放料仓、分离仓、烘干仓、应力发光顶煤模拟颗粒、矸石模拟颗粒、颗粒应力实时监测分析系统、支架顶梁受力监测系统、活动板；所述的模拟放煤支架位于所述的透明亚克力板框架中部，所述的放料仓、分离仓、烘干仓依次位于所述的模拟放煤支架下方；所述的应力发光顶煤模拟颗粒和所述的矸石模拟颗粒依次填充在所述的模拟放煤支架上方；所述的颗粒应力实时监测分析系统用来实时监测放煤过程中所述的应力发光顶煤模拟颗粒受到的应力大小；所述的支架顶梁受力监测系统安装在所述的模拟放煤支架顶梁上，用来监测放煤过程中所述的模拟放煤支架顶梁受力变化情况。

2.根据权利要求1所述的一种基于应力发光材料的综放开采模拟实验装置，其特征在于，所述的颗粒应力实时监测分析系统包括高清摄像机、中心分析处理系统、应力显示输出设备；所述的高清摄像机用来拍摄所述的应力发光顶煤模拟颗粒发光强弱，所述的中心分析处理系统用来将光能对应转换为机械能，所述的应力显示输出设备用来实时显示颗粒受力大小。

3.根据权利要求1所述的一种基于应力发光材料的综放开采模拟实验装置，其特征在于，所述的应力发光顶煤模拟颗粒可以将机械能转化为光能，在放煤过程中，所述的应力发光顶煤模拟颗粒受力越大发光越强，由此可以直观地看出放煤过程中应力分布情况；通过所述的颗粒应力实时监测分析系统可以实时显示出颗粒受力大小及分布情况。

4.根据权利要求1所述的一种基于应力发光材料的综放开采模拟实验装置，其特征在于，所述的应力发光顶煤模拟颗粒通过所述的模拟放煤支架后流入所述的放料仓形成散体颗粒堆，可以测量所述应力发光顶煤模拟颗粒的自然安息角；通过所述的颗粒应力实时监测分析系统可以统计分析散体颗粒堆内部的受力分布情况。

5.根据权利要求1所述的一种基于应力发光材料的综放开采模拟实验装置，其特征在于，所述的放料仓、分离仓以及烘干仓的顶底板都由可抽拉的所述活动板组成；所述的放料仓顶板随着所述模拟放煤支架的移架而配套移动；所述的分离仓中部安装有所述的活动板，用于隔开分离后的所述应力发光顶煤模拟颗粒和所述的矸石模拟颗粒。

6.根据权利要求1所述的一种基于应力发光材料的综放开采模拟实验装置，其特征在于，所述的分离仓中设有一个进液口，两个出液口，通过进液口输入密度处于所述应力发光顶煤模拟颗粒和所述矸石模拟颗粒之间的液体物质，用于快速分离放煤后混合到一块的颗粒物质，通过两个出液口放出用于分离所述的应力发光顶煤模拟颗粒和所述的矸石模拟颗粒的液体。

7.根据权利要求1所述的一种基于应力发光材料的综放开采模拟实验装置，其特征在于，所述的烘干仓用于将分离开的所述应力发光顶煤模拟颗粒和所述矸石模拟颗粒进行烘干存放，以便下次实验使用。

8.根据权利要求1所述的一种基于应力发光材料的综放开采模拟实验装置，其特征在于，所述的支架顶梁受力监测系统可监测不同顶煤颗粒块度级配及形状条件下所述模拟放煤支架顶梁受力大小F_实，由此可得顶煤颗粒卸载系数，如式(1)所示：

式中，F_实为所述的支架顶梁受力监测系统监测所得的力，N；G为所述的模拟放煤支架顶梁上方所述应力发光顶煤模拟颗粒和所述矸石模拟颗粒的总重力，N；η为顶煤颗粒卸载系数。