承压含水层倾角可调的倾斜煤层开采三维相似试验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种承压含水层倾角可调的倾斜煤层开采三维相似试验装置，涉及承压水上倾斜煤层开采相似试验领域，其包括试验支架，内部框架，模型存放腔，加载板，水平加载系统，竖直加载系统，水压加载系统，倾角调节系统，信号采集与处理系统，三维试验模型，煤层开采模拟系统；该试验装置实现了承压含水层倾角的可调、含水层水压载荷的梯度分布以及倾斜煤层竖直方向和水平方向受力状态的真实性，实现了三维相似模型密闭空间内煤层的分段、分步开挖模拟；该试验装置能真实反演承压水上倾斜煤层开采底板岩层裂隙的产生、扩展、贯通，最终形成导水通道的动态演化过程，能更好开展承压水上不同倾角倾斜煤层走向长壁开采底板突水预测研究。

【技术实现步骤摘要】
承压含水层倾角可调的倾斜煤层开采三维相似试验装置
本技术涉及煤层开采相似试验模拟装置，具体来说，是一种承压含水层倾角可调的倾斜煤层开采三维相似试验装置。
技术介绍
底板突水是我国煤矿水害的主要形式，尤其是华北型煤田，底板突水引起的矿井水害普遍且突出。随着煤矿开采深度、开采强度的增加，采掘工作面底板承受的水压、地压越来越大，地质构造环境也越来越复杂，使得底板突水问题更为严重。有效遏制底板水害的发生，已成为华北型煤田众多矿井所共同面对的热点问题和技术难题。我国煤层赋存条件多样，除水平及近水平煤层外，还有大量的倾斜煤层。倾斜煤层采场围岩受力状态具有明显的非对称特征，其下伏承压含水层水压不再是均布水压，而是沿煤层倾斜方向具有一定的水压梯度。承压水上倾斜煤层开采过程中底板岩层的应力分布、破坏失稳特征、突水演化规律及其突水危险区域完全不同于近水平煤层。如果应用水平及近水平煤层的研究成果预测倾斜煤层的底板突水问题，必然会造成承压水上倾斜煤层带压开采的安全隐患。因此，有必要对倾斜煤层底板岩层的破坏特征及其阻隔水性能与突水预测进行系统研究，以期实现承压水本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.承压含水层倾角可调的倾斜煤层开采三维相似试验装置，包括试验支架、内部框架、模型存放腔、加载板、水平加载系统、竖直加载系统、水压加载系统、信号采集与处理系统、三维试验模型，所述内部框架设置在所述试验支架内部，所述模型存放腔位于所述内部框架内，所述加载板位于所述模型存放腔内部，所述三维试验模型存放于所述模型存放腔中，所述水平加载系统、竖直加载系统通过加载板施加水平压力、竖直压力给三维试验模型，所述水压加载系统给所述三维试验模型从底部施加水压，所述信号采集与处理系统用于采集和处理试验过程中的数据信号，所述三维试验模型从下到上依次包括煤层底板、开采煤层、煤层顶板；其特征在于：还包括倾角调节系统和煤...

【技术特征摘要】
1.承压含水层倾角可调的倾斜煤层开采三维相似试验装置，包括试验支架、内部框架、模型存放腔、加载板、水平加载系统、竖直加载系统、水压加载系统、信号采集与处理系统、三维试验模型，所述内部框架设置在所述试验支架内部，所述模型存放腔位于所述内部框架内，所述加载板位于所述模型存放腔内部，所述三维试验模型存放于所述模型存放腔中，所述水平加载系统、竖直加载系统通过加载板施加水平压力、竖直压力给三维试验模型，所述水压加载系统给所述三维试验模型从底部施加水压，所述信号采集与处理系统用于采集和处理试验过程中的数据信号，所述三维试验模型从下到上依次包括煤层底板、开采煤层、煤层顶板；其特征在于：还包括倾角调节系统和煤层开采模拟系统；
所述倾角调节系统用于调节所述模型存放腔的倾角，所述倾角调节系统包括轨道、与所述轨道匹配的滑轮、液压千斤顶、液压油管、液压稳压装置、液压阀和液压控制装置，所述轨道固定设置在所述试验支架上，所述滑轮能在所述轨道上滑动，并且滑轮固定安装在所述模型存放腔底部的一端，所述液压千斤顶与所述模型存放腔底部的另一端转动连接，所述液压油管的一端与液压千斤顶连通，所述液压油管的另一端连接有液压控制装置，所述液压油管上液压千斤顶与液压控制装置之间依次设置有液压稳压装置和液压阀；
所述煤层开采模拟系统包括充气结构、与所述充气结构连接的充气包，所述充气包串联呈S型依次紧密排列嵌入在所述开采煤层内部，所述充气包的尾端均连接有放气管，相邻所述充气包之间通过所述放气管连接，所述放气管上均设置有放气阀，所述充气包中的气体通过放气管排出至模型存放腔外。


2.如权利要求1所述的承压含水层倾角可调的倾斜煤层开采三维相似试验装置，其特征在于：所述倾角调节系统还包括倾角转头、调节板，所述液压千斤顶的顶部通过所述倾角转头与所述调节板连接，所述调节板与所述模型存放腔底部连接，所述调节板通过倾角转头对不同倾斜角度的模型存放腔施加支撑载荷...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈运生，孙建，杨勇，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：新型
国别省市：安徽;34