[发明专利]一种采动岩层移动和瓦斯运移的三维相似模拟试验装置

摘要

本发明公开了一种采动岩层移动和瓦斯运移的三维相似模拟试验装置，包括一个主体框架，其四个侧面均安装了侧面板，底部固定若干根矩形管，矩形管上铺设有相似材料，相似材料内埋设若干抽气管，相似材料内两侧分别设有进风管和回风管，进风管一端与回风管一端相连，相似材料上方设有施压板和液压杆，液压杆的一端与对应的施压板的上表面固接，另一端固接至同一根横杆上，横杆一端设有手轮，手轮下方设有沿工作面走向的传动链条，手轮外周上分布有咬合齿，并与传动链条相接触，注油管一端分别导入对应液压杆内，另一端接入油泵，主体框架上开有若干瓦斯注入口。本发明实现了三维尺度下相似模拟实验以及采动影响下瓦斯在覆岩中运移、富集规律的研究。

主权项

1.一种采动岩层移动和瓦斯运移的三维相似模拟试验装置，其特征在于：包括一个主体框架(1)，主体框架(1)的四个侧面均安装了侧面板(14)，主体框架(1)的底部固定若干根矩形管(15)，矩形管(15)上铺设有用于模拟覆岩或地表的相似材料，相似材料内均匀埋设若干抽气管(6)，相似材料内两侧分别设有进风管(7)和回风管(8)，进风管(7)一端与回风管(8)一端相连，相似材料的上方设有n个施压板(2)和n个液压杆(3)，每个液压杆(3)的一端与对应的施压板(2)的上表面固接，每个液压杆(3)的另一端固接至同一根横杆(12)上，该横杆的一端设有手轮(5)，手轮(5)的下方设有沿工作面走向的传动链条(4)，手轮(5)的外周上分布有咬合齿，并与传动链条(4)相接触，n根注油管(11)的一端分别导入对应的液压杆(3)内，n根注油管(11)的另一端接入油泵(10)，油泵(10)内存储有液压油，主体框架(1)上开有若干瓦斯注入口(9)；将液压油通过注油管(11)注入液压杆(3)以增加压力，用于模拟地层压力，通过转动手轮(5)，沿着轨道链条(4)调整施压板(2)的按压位置以达到均匀施压的效果，同时抽出相似材料下的矩形管(15)以模拟煤层工作面的推进过程，向进风管(7)注入新鲜风流，同时在另一侧回风管(8)负压抽气，使得工作面内部形成开放循环风流，模拟煤矿井下工作面采空区的通风系统，向瓦斯注入口(9)释放瓦斯气体以模拟采空区瓦斯运移和聚集，待模拟工作面推进完毕且施压效果达到预设的效果，并且取得系统的采动覆岩内部瓦斯浓度分布的数据之后，主体框架(1)正面的侧面板替换为透明板(13)。