[实用新型]一种模拟煤层开采顶板含水层运移的相似模拟实验装置

权利要求书

1.一种模拟煤层开采顶板含水层运移的相似模拟实验装置，其特征在于，包括：模拟架(01)与固定在模拟架后方的两个水箱(10)，两个L型导管(14)一端分别与所述两个水箱(10)的下方相连，所述两个L型导管(14)的另一端分别与第一排水管(11)、第二排水管(12)的一端相连，其中第一排水管(11)与第二排水管(12)设置在含水层(02)中，所述第一排水管(11)与第二排水管(12)均呈波浪状，所述第一排水管(11)与第二排水管(12)的截面为矩形截面，所述第一排水管与所述第二排水管的另一端封闭；在所述第一排水管(11)与第二排水管(12)上四个面分别开有多个喷水孔(13)，多个所述喷水孔(13)在四个面上均匀分布。

2.根据权利要求1所述的一种模拟煤层开采顶板含水层运移的相似模拟实验装置，其特征在于，在所述含水层(02)的两侧设置有声发射仪与声接收仪(04)，在所述含水层(02)下方铺设隔水层(09)，在所述含水层(02)下方分别设置有多种裂隙的第一裂隙带(06)、第二裂隙带(07)与第三裂隙带(08)，在所述第一裂隙带(06)、第二裂隙带(07)与第三裂隙带(08)的下方设置有煤层(05)，在所述模拟架(01)底部设置有阀门(03)。

3.根据权利要求2所述的一种模拟煤层开采顶板含水层运移的相似模拟实验装置，其特征在于，在所述隔水层(09)上方设置有声发射与接收仪(04)，分别固定在模拟架(01)两侧的侧板上，三层光学钻孔窥视仪分别设置在所述煤层(05)的上方，每层包括三个所述光学钻孔窥视仪，一个光学钻孔窥视仪位于所述模拟架(01)长度方向的中间位置，其余两个光学钻孔窥视仪分别位于第一个光学钻孔窥视仪的两侧。

4.根据权利要求1所述的一种模拟煤层开采顶板含水层运移的相似模拟实验装置，其特征在于，在所述模拟架(01)最底部设置有三个阀门(03)，分别固定在模拟架(01)的底板上，一个位于所述模拟架(01)长度方向的中间位置，其余两个阀门(03)位于其两侧。

5.根据权利要求1所述的一种模拟煤层开采顶板含水层运移的相似模拟实验装置，其特征在于，通过一种裂隙预制装置来人工制作裂隙，所述裂隙预制装置包括裂隙片载体、裂隙片与裂隙片固定体，导轨(23)作为基础载体，圆盘(28)位于所述导轨(23)中间凹陷处，且可以沿所述导轨(23)定向移动，转轴(22)穿过所述圆盘(28)中部空心处且与所述圆盘(28)相对静止，即空心尺寸小于所述转轴(22)，所述转轴(22)一端与刻盘(27)相连，所述刻盘(27)可自由精确调节所述转轴(22)，另一端则承载裂隙片(26)，以上部分构成完整的裂隙片载体，固定柱间隔一定距离左右各放置一个，并在两个所述固定柱下方各放置一块垫片，再通过一根固定杆对称嵌入两个所述固定柱上半部分，所述固定杆上打造有多个通孔，把相邻两个所述通孔(29)的中间部分挖空再结合圆筒形成滑道(25)，其中使用角度固定扣(24)将所述滑道(25)与所述通孔连接，所述角度固定扣(24)与所述滑道(25)形成垂直的位置关系，所述滑道(25)以所述角度固定扣(24)为轴在左右方向上自由旋转，所述滑道(25)的侧面为圆形，其尺寸能够使所述裂隙片(26)穿过，且所述裂隙片(26)能够以所述转轴(22)为轴通过所述刻盘(27)在左右方向上自由旋转。

6.根据权利要求1所述的一种模拟煤层开采顶板含水层运移的相似模拟实验装置，其特征在于：骨料装载压实系统包括U型骨料喷射装置，水平支撑杆(15)与压实滚筒，所述水平支撑杆(15)位于模拟架(01)的正上方，所述水平支撑杆(15)为前后两根，所述水平支撑杆(15)与第二挡板(20)连接，所述第二挡板(20)与第一挡板(19)相互拼接形成U型骨料仓，所述第二挡板(20)与第一挡板(19)之间通过第一侧板与第二侧板拼接形成仓体，其中仓体用来存放骨料，所述第二挡板(20)的长度要长于第一挡板(19)在所述第二侧板的外壁设置有电动机，所述电动机与控速系统连接，所述电动机的转动轴与搅拌棍(18)的中心轴通过皮带连接，在第一侧板与第二侧板之间固定有搅拌棍(18)，所述搅拌棍(18)为圆筒状，所述搅拌棍(18)的表面设置有多个且均匀的凸出材料，所述搅拌棍(18)的表面设置的多个凸出材料分别与第二挡板(20)与第一挡板(19)内切，在所述第二挡板(20)、第一挡板(19)、第一侧板与第二侧板之间即骨料仓的底部设置有圆形漏孔(21)。