[发明专利]充填开采平面应变模拟试验装置及方法

摘要

一种充填开采平面应变模拟试验装置及方法，装置包括充填有仿真煤岩层的试验模型架，试验模型架的仿真煤层处设有仿真充填开采模拟系统，试验模型架的顶部连接有等效加载系统，仿真充填开采模拟系统上连接有信息采集系统；利用安装在支撑架上的模拟综采充填支架等设备对综采充填开采进行相似模拟，通过移动设在调角丝扛上的定位块改变模拟岩层与水平地面之间的夹角，用来模拟倾斜或急倾斜煤层综采充填过程中上覆岩层运动情况；通过信息采集系统能实时监测充填过程中充填体及上覆岩层内的压力、位移变化情况，从而真实的反应充填开采的现场情况。充填开采平面应变模拟试验装置结构简单，紧凑合理，试验方法稳定可靠，实用价值高。

主权项

一种充填开采平面应变模拟试验装置，其特征在于：它包括充填有仿真煤岩层（1）的试验模型架，试验模型架的仿真煤层处设有仿真充填开采模拟系统，试验模型架的顶部连接有等效加载系统，仿真充填开采模拟系统上连接有信息采集系统；所述的试验模型架主要由立架（22）、防倒脚架（12）、护板（26）构成，其中立架（22）包括底槽座（27）、与底槽座（27）成角度开合的下托板（24），下托板（24）的开合一端端头铰接有设在调角丝杠（9）上的定位块（10），调角丝杠（9）的底部设有可在底槽座（27）滑动的滑块（11），下托板（24）的上方经支撑柱（25）铰接有上托板（23）；立架（22）的调角丝杠（9）一侧设有防倒脚架（12），立架（22）的前后依次设有多个固定在立架（22）上的横排护板（26）；所述的仿真充填开采模拟系统包括支撑架（8）、设在支撑架（8）上的模拟综采充填支架（13），模拟综采充填支架（13）的后部设有机玻璃挡板（2），支撑架（8）上设有使有机玻璃挡板（2）移动的上、下滑槽（3、4）；模拟综采充填支架（13）包括推压板（5）、与推压板（5）相连的推压双向油缸（6），推压双向油缸（6）的前部设有固定块（7），推压双向油缸（6）经油管（14）连接有油泵（15）；所述的等效加载系统包括设在立架（22）顶部的条状水袋（16），条状水袋（16）的两侧设有与水泵（21）相连的进、出水管（17、18），进水管（17）上设有压力表（19）和水阀（20）；所述的信息采集系统主要由埋设在仿真煤岩层（1）和仿真采空区充填物料（28）内的压力传感器（29）、设在仿真煤岩层（1）表面的多个位移传感器（30）、与压力传感器（29）和位移传感器（30）相连的采集器（31）构成。