[实用新型]一种基于矿山相似模拟实验的覆岩运移规律教学实训平台

说明书

本实用新型公开了一种基于矿山相似模拟实验的覆岩运移规律教学实训平台，属于采矿工程模拟施工技术领域，解决了现有模拟装置无法直观了解覆岩的运动现象、运移路径的问题。本实用新型包括矩形架，还包括综采液压支架模型和综放液压支架模型，矩形架中间设有中部挡板，中部挡板将矩形架内部分隔为第一模拟区和第二模拟区，在第一模拟区和第二模拟区上方均设有穿过顶板的液压油缸，综采液压支架模型和综放液压支架模型在进行模拟实验时分别放置在第一模拟区和第二模拟区内。本实用新型将矩形架一分为二，实现了覆岩运移前后的教学对比；本实用新型设计了综采液压支架模型和综放液压支架模型，以此满足不同开采技术时覆岩运移现象的模拟。

技术领域

本实用新型属于采矿工程模拟施工技术领域，具体涉及一种基于矿山相似模拟实验的覆岩运移规律教学实训平台。

背景技术

煤矿开采过程中所采用的不同开采技术均会致使煤矿上覆岩层产生移动变形现象，出现运移规律，掌握此番规律是进行煤矿顶板管理、实现安全生产的基础，亦是煤矿开采技术专业的学习重点及难点，受限于矿山覆岩的不可见性及瞬时性，普通的教学方法或采用原理推导或采用视频资料辅助教学，均无法直观了解覆岩的运动现象、运移路径等，极大制约了学生对煤矿覆岩运移规律的理解，降低教学效果。

目前，相似材料模拟实验已经较为成熟，适用于平面应变问题的矿山相似材料模拟实验架的设计日趋完善，也有专门适用于煤矿开采技术的实训装置。

通常的平面应变问题的矿山相似材料模拟实验架就是焊接成长3米，高1.5米，宽20厘米的矩形铁架，铁架底部设有底座，上部不密封，铁架两侧留有螺丝眼，使用时，一侧将槽钢用螺丝全部固定。另一侧随搭架进度逐一向上固定槽钢，待材料干燥一段时间后即可拆除全部槽钢。可以说，通常的平面应变问题的矿山相似材料模拟实验架仅是矿压方向的科研手段；通常的覆岩运移知识的实训装置仅停留在真实矿压设备的微缩模型上，难以满足实训条件。

申请人在授课中发现，由于煤矿上覆岩层产生移动变形现象、出现的运移规律受限于矿山覆岩的不可见性及瞬时性，普通的教学方法或采用原理推导或采用视频资料辅助教学，均无法直观了解覆岩的运动现象、运移路径等，极大制约了学生对煤矿覆岩运移规律的理解，降低教学效果。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种基于矿山相似模拟实验的覆岩运移规律教学实训平台，以解决现有模拟装置无法直观了解覆岩的运动现象、运移路径的问题。

为解决以上问题，本实用新型采用的技术方案是：一种基于矿山相似模拟实验的覆岩运移规律教学实训平台，包括矩形架，矩形架由顶板、底板和两块侧板相互围合组成，还包括综采液压支架模型和综放液压支架模型，矩形架中间设有中部挡板，中部挡板与侧板平行，中部挡板将矩形架内部分隔为第一模拟区和第二模拟区，在第一模拟区和第二模拟区上方均设有穿过顶板的液压油缸，综采液压支架模型和综放液压支架模型在进行模拟实验时分别放置在第一模拟区和第二模拟区内。

作为本实用新型的进一步改进，液压油缸在第一模拟区和第二模拟区各设有两个。

作为本实用新型的进一步改进，综采液压支架模型包括第一顶梁、第一底座、第一支柱和第一掩护梁，第一顶梁和第一底座平行设置，第一支柱垂直连接于第一顶梁和第一底座之间，第一掩护梁倾斜连接于第一顶梁和第一底座之间。

作为本实用新型的进一步改进，第一掩护梁与第一顶梁之间的夹角为135度。一方面，模拟真实情况；另一方面，阻挡后方模拟矸石，有利于更好的应力采集。

作为本实用新型的进一步改进，第一顶梁上设有第一压力传感器，第一压力传感器与控制器相连。