[发明专利]一种充填开采流固耦合物理相似模拟实验测试系统

摘要

本发明公开了一种充填开采流固耦合物理相似模拟实验测试系统，主要包括相似模拟实验架，其内铺设有煤岩层相似模拟材料、含水层相似模拟材料、隔水关键层相似模拟材料和充填体相似模拟材料；含水层由装有粗、细骨料的透明柔性水箱构成，一侧连接水源补给装置，利用水泵向含水层提供稳定渗透压力，水箱下部设置数量及孔径大小可调节的透水组合孔装置；隔水关键层相似材料主要由骨料与抗渗防水材料及辅助胶结材料按所需相似比配成；充填体相似模拟材料按照应力应变相似理论选取。本发明可实现流固耦合条件下充填开采覆岩变形、裂隙演化与渗流突水响应过程的物理相似模拟，具有方法简单，可操作性强，模拟准确性高等优点。

主权项

1.一种充填开采流固耦合物理相似模拟实验测试系统，其特征在于：包括相似模拟实验架(10)及其框架内部自上而下依次设置的岩层相似模拟材料(1)、含水层相似模拟材料(2)、隔水关键层相似模拟材料(3)和充填体相似模拟材料(4)及煤层相似模拟材料(5)；所述相似模拟实验架(10)的上部安设竖直加压油缸(11)，用以模拟上覆岩层自重；所述含水层相似模拟材料(2)为装有粗、细骨料的透明柔性水箱，下部均匀间隔设置若干透水组合孔装置(9)，透明柔性水箱的一侧连接有水源补给装置(6)，通过增压水泵(12)为其提供稳定渗透压力；所述隔水关键层相似材料(3)由骨料与抗渗防水材料及辅助胶结材料按照渗透相似比配制；所述充填体相似模拟材料(4)为包括海绵、塑料泡沫、普通纸张、薄三合板在内的制备材料配置而成的相似充填体；所述岩层相似模拟材料(1)为由沙子、碳酸钙与石膏组成的混合物。