本发明专利技术公开了一种煤层开采相似模拟三维试验装置，涉及煤炭开采模拟试验技术领域，包括：试验台本体和开采高度限制板；试验台本体上设有煤层模拟部，煤层模拟部的上方用于填设各岩石或土体层；煤层模拟部包括多个模拟板，各模拟板并排设置，任意一模拟板均能够沿其长度方向滑动，工作人员可通过抽拉不同的模拟板组合来分别进行首采工作面模拟试验、邻空工作面模拟试验以及孤岛工作面模拟试验，另外，开采高度限制板平行于煤层模拟部设置且位于煤层模拟部的下方，开采高度限制板的高度可调节，因此，本试验装置能够进行不同开采高度下的模拟试验；本发明专利技术提供的煤层开采相似模拟三维试验装置能够满足测量多种不同条件下的煤层开采模拟试验。层开采模拟试验。层开采模拟试验。
【技术实现步骤摘要】
一种煤层开采相似模拟三维试验装置
[0001]本专利技术涉及煤炭开采模拟试验
，特别是涉及一种煤层开采相似模拟三维试验装置。
技术介绍
[0002]随着社会的发展，能源消耗量持续上升，其中煤炭消耗量占据了绝对的优势，在煤炭开采的过程中，安全、绿色始终作为永恒的主题，利用相似模拟试验能直观地对煤炭开采后引发的顶板破断、上覆岩层运移以及地表变形进行观测；然而现阶段使用的模拟试验台条件单一、边界条件模拟适用情况较低。因此亟需一种新型的煤层开采相似模拟三维试验装置。
技术实现思路
[0003]本专利技术的目的是提供一种煤层开采相似模拟三维试验装置，以解决上述现有技术存在的问题，使得一个试验装置能够满足测量多种不同条件下的煤层开采模拟试验。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0005]本专利技术提供一种煤层开采相似模拟三维试验装置，包括：试验台本体和开采高度限制板；所述试验台本体上设有煤层模拟部，所述煤层模拟部的上方用于填设各岩石或土体层；所述煤层模拟部包括多个模拟板，各所述模拟板并排设置且相邻的两个模拟板之间不存在间隙，任意一所述模拟板均能够沿其长度方向滑动，所述开采高度限制板平行于所述煤层模拟部设置且位于所述煤层模拟部的下方，所述开采高度限制板的高度可调节。
[0006]优选的，所述试验台本体上还设有煤柱模拟部，所述煤柱模拟部包括若干条煤柱模拟带，各所述煤柱模拟带均可拆卸设置，各所述煤柱模拟带均平行于各所述模拟板且均位于所述煤层模拟部上表面。
[0007]优选的，所述试验台本体包括底座和岩层框体；所述岩层框体为一个立方体形壳体，所述岩层框体的上下均敞口设置，所述岩层框体的下开口朝向所述底座并可拆卸固定设置于所述底座上，所述煤层模拟部中的两边缘的两个所述模拟板均沿所述模拟板的长度方向滑动连接于所述底座上，任意相邻的两个所述模拟板均沿其长度方向滑动连接，且滑动各所述模拟板能够将所述岩层框体的下开口密封，所述岩层框体用于盛装岩层和土层。
[0008]优选的，所述开采高度限制板通过若干个高度控制液压缸来控制其上下移动。
[0009]优选的，所述开采高度限制板通过四个所述高度控制液压缸来控制，四个所述高度控制液压缸均布于所述开采高度限制板的下方，且各所述高度控制液压缸的驱动端顶紧于各所述开采高度限制板下表面。
[0010]优选的，还包括边界框，所述边界框设有一个与所述岩层框体的下开口大小相同、形状一致的开口，所述边界框可拆卸固定设置于所述底座上且所述边界框的开口正对于所述岩层框体的下开口；各所述煤柱模拟带的两端分别可拆卸固定设置于所述边界框中开口的相对的两端，形成所述煤柱模拟部。
[0011]优选的，还包括抽气装置和密封板，所述底座为一上敞口的壳体，所述岩层框体的下开口对应于所述底座的上开口设置，所述煤层模拟部滑动连接于所述底座的上开口的边沿上，所述密封板设置于所述壳体上开口并能够将所述底座不对应于所述岩层框体的部分上开口密封，所述抽气装置的抽气端连通于所述壳体内部。
[0012]优选的，所述煤层模拟部中两侧的两个模拟板朝向底座的一侧均设置有一沿所述模拟板长度方向的边滑条，所述底座的上开口沿所述模拟板宽度方向的两侧的边沿上分别设置有一边滑槽，各所述边滑条分别能够滑动卡接于各所述边滑槽内；任意两个相邻的所述模拟板相对的两侧分别设置有一个中滑条和一个中滑槽，相邻的所述中滑条能够滑动卡接于所述中滑槽内。
[0013]优选的，包括多个推进液压缸，各所述推进液压缸分别对应于各所述模拟板，多个所述推进液压缸的输出端分别铰接于多个所述模拟板的一端，各所述模拟板的另一端均设置有一沿所述模拟板宽度方向的卡条，所述底座的上开口远离所述推进液压缸的边沿上设置有一沿所述模拟板宽度方向的卡槽，各所述卡条均能够卡进所述卡槽内，各所述推进液压缸的底端分别铰接于所述底座上。
[0014]优选的，所述岩层框体为透明框体。
[0015]本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
[0016]本专利技术提供了一种煤层开采相似模拟三维试验装置，其中，煤层模拟部包括多个模拟板，各模拟板并排设置，且任意一模拟板均能够沿其长度方向滑动，因此，工作人员可通过抽拉不同的模拟板组合来分别进行首采工作面模拟试验、邻空工作面模拟试验以及孤岛工作面模拟试验；另外，煤层的开采高度的高低也会影响煤层上覆地层的运移状态的不同，因此，本装置还设置有开采高度限制板，开采高度限制板上表面至模拟板上表面的垂直高度即视为煤层开采高度，且开采高度限制板的高度可调节，因此，本试验装置能够进行不同煤层开采高度下的模拟试验；本专利技术提供的煤层开采相似模拟三维试验装置能够满足测量多种不同条件下的煤层开采模拟试验。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1为本专利技术提供的煤层开采相似模拟三维试验装置的爆炸图；
[0019]图2为本专利技术提供的煤层开采相似模拟三维试验装置中的底座内的各部分的结构示意图；
[0020]图3为本专利技术提供的煤层开采相似模拟三维试验装置中的底座的结构示意图；
[0021]图4为本专利技术提供的煤层开采相似模拟三维试验装置中的边模拟板的结构示意图；
[0022]图5为本专利技术提供的煤层开采相似模拟三维试验装置中的两个边模拟板之间的模拟板的结构示意图；
[0023]图6为本专利技术提供的煤层开采相似模拟三维试验装置中的边界框以及密封板的结
构示意图。
[0024]图中：1-底座、2-密封板、3-边界框、4-煤层模拟部、5-抽气装置、6-岩层框体、7-推进液压缸、8-高度控制液压缸、9-开采高度限制板、10-卡槽、11-边滑槽、12-边模拟板、13-卡条、14-边滑条、15-中模拟板、16-中滑条、17-煤柱模拟带、18-销钉。
具体实施方式
[0025]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]本专利技术的目的是提供一种煤层开采相似模拟三维试验装置，以解决现有技术存在的问题，使得一个试验装置能够满足测量多种不同条件下的煤层开采模拟试验。
[0027]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0028]本专利技术提供一种煤层开采相似模拟三维试验装置，如图1～6所示，包括：试验台本体和开采高度限制板9；试验台本体上设有煤层模拟部4，煤层模拟部4的上方用于填设各岩石或土体层；煤层模拟部本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种煤层开采相似模拟三维试验装置，其特征在于：包括：试验台本体和开采高度限制板；所述试验台本体上设有煤层模拟部，所述煤层模拟部的上方用于填设各岩石或土体层；所述煤层模拟部包括多个模拟板，各所述模拟板并排设置且相邻的两个模拟板之间不存在间隙，任意一所述模拟板均能够沿其长度方向滑动，所述开采高度限制板平行于所述煤层模拟部设置且位于所述煤层模拟部的下方，所述开采高度限制板的高度可调节。2.根据权利要求1所述的煤层开采相似模拟三维试验装置，其特征在于：所述试验台本体上还设有煤柱模拟部，所述煤柱模拟部包括若干条煤柱模拟带，各所述煤柱模拟带均可拆卸设置，各所述煤柱模拟带均平行于各所述模拟板且均位于所述煤层模拟部上表面。3.根据权利要求2所述的煤层开采相似模拟三维试验装置，其特征在于：所述试验台本体包括底座和岩层框体；所述岩层框体为一个立方体形壳体，所述岩层框体的上下均敞口设置，所述岩层框体的下开口朝向所述底座并可拆卸固定设置于所述底座上，所述煤层模拟部中的两边缘的两个所述模拟板均沿所述模拟板的长度方向滑动连接于所述底座上，任意相邻的两个所述模拟板均沿其长度方向滑动连接，且滑动各所述模拟板能够将所述岩层框体的下开口密封，所述岩层框体用于盛装岩层和土层。4.根据权利要求1所述的煤层开采相似模拟三维试验装置，其特征在于：所述开采高度限制板通过若干个高度控制液压缸来控制其上下移动。5.根据权利要求4所述的煤层开采相似模拟三维试验装置，其特征在于：所述开采高度限制板通过四个所述高度控制液压缸来控制，四个所述高度控制液压缸均布于所述开采高度限制板的下方，且各所述高度控制液压缸的驱动端顶紧于各所述开采高度限制板下表面。6.根据权利要求3所述的煤层开采相似模拟三维试验装置，其特征在于：还包括...
【专利技术属性】
技术研发人员：王兆会，唐岳松，弓昊，徐国梁，
申请(专利权)人：中国矿业大学北京，
类型：发明
国别省市：
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