一种留设防水煤柱实验装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及实验模型技术领域，具体涉及一种留设防水煤柱实验装置，包括水箱、第一水管、第二水管、压力表和实验组件，实验组件包括水压箱、亚克力板、实验箱和引流构件。本发明专利技术通过引流构件施加水压，并将水箱中的水引流至水压箱中，在水压加载的同时同步记录煤柱中应力的变化，当水压突降或者水流量突增时，认为煤柱失稳被破坏，记录极限水压至与水压加载过程中流量的变化，并对煤柱破坏方式进行拍照，通过不同试压实程度条件下模型实验结果，获得不同极限水压及煤柱破坏方式，建立压实时间(T)与极限水压(P)间的函数关系，并且根据流量Q和过水面积S，从而科学地反映防水煤柱承受水压破坏，便于评价防水煤柱的稳定性。便于评价防水煤柱的稳定性。便于评价防水煤柱的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种留设防水煤柱实验装置


[0001]本专利技术涉及实验模型
，具体涉及一种留设防水煤柱实验装置。

技术介绍

[0002]煤在采煤过程中常由于地下水的渗出而导致煤矿突水事故的发生，不仅造成财产的破坏，而且对采煤人员的生命造成极大的威胁，而防水煤柱是出于安全留设的类似于隔离带和承重墙的作用，它对于防护煤矿突水有重要的作用，所以研究煤矿开采时防水煤柱的变化对保水开采至关重要，而利用实验室相似模拟实验是研究保水采煤时防水煤柱变化的有效途径。
[0003]目前，模拟试验中对于顶板含水层及底板含水层渗透破坏考虑较多，也有相关设备，但考虑煤层侧向含水层较少，也无相应的专门试验设备，从而不能科学地反映防水煤柱承受水压破坏，评价防水煤柱的稳定性。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种留设防水煤柱实验装置，解决了现有的模拟试验中对于顶板含水层及底板含水层渗透破坏考虑较多，也有相关设备，但考虑煤层侧向含水层较少，也无相应的专门试验设备，从而不能科学地反映防水煤柱承受水压破坏，评价防水煤柱的稳定性的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了一种留设防水煤柱实验装置，包括水箱、第一水管、第二水管、压力表和实验组件，所述第一水管与所述水箱连通，所述第二水管与所述第一水管连接，所述压力表设置在所述第二水管上，所述实验组件包括水压箱、亚克力板、实验箱和引流构件，所述水压箱与所述第二水管固定连接，并位于所述第二水管远离所述第一水管的一端，所述亚克力板与所述水压箱固定连接，并位于所述水压箱远离所述第二水管的一侧，所述实验箱与所述亚克力板固定连接，并位于所述亚克力板远离所述水压箱的一侧，所述引流构件设置在所述第一水管上。
[0006]其中，所述实验组件还包括挡片，所述挡片与所述实验箱拆卸连接，并位于所述实验箱的内部。
[0007]其中，所述引流构件包括引流泵和流量计，所述引流泵和所述流量计分别安装在所述第一水管上，所述流量计位于所述引流泵的前方。
[0008]其中，所述引流构件还包括三通管和加压部件，所述三通管用于连接第一管道和第二管道；所述加压部件设置在所述三通管上。
[0009]其中，所述加压部件包括加压泵和动力机，所述加压泵与所述三通管连接；所述动力机与所述加压泵连接。
[0010]其中，所述水压箱具有第一小孔，所述第一小孔位于所述水压箱靠近所述第二水管的一侧，并与所述第二水管相配合。
[0011]本专利技术的一种留设防水煤柱实验装置，模型开挖完成后，通过所述引流构件施加
水压，并将所述水箱中的水引流至所述水压箱中，在水压加载的同时，同步记录煤柱中应力的变化，当水压突降或者水流量突增时，认为煤柱失稳被破坏，记录极限水压至与水压加载过程中流量的变化，并对煤柱破坏方式进行拍照，通过不同试压实程度条件下模型实验结果，获得不同极限水压及煤柱破坏方式，建立压实时间(T)与极限水压(P)之间的函数关系，并且根据流量Q、过水面积S(模型中开小孔面积)，即可获得煤柱从稳定到失稳破坏过程中防水煤柱渗透性变化规律，从而科学地反映防水煤柱承受水压破坏，便于评价防水煤柱的稳定性。
附图说明
[0012]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
[0013]图1是本专利技术的留设防水煤柱实验装置的结构示意图。
[0014]图中：1
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水箱、2
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第一水管、3
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第二水管、4
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压力表、5
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水压箱、6
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亚克力板、7
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实验箱、8
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挡片、9
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引流泵、10
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流量计、11
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三通管、12
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加压泵、13
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动力机、14
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第一小孔、15
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第二小孔。
具体实施方式
[0015]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0016]请参阅图1，本专利技术提供了一种留设防水煤柱实验装置，包括水箱1、第一水管2、第二水管3和压力表4，所述第一水管2与所述水箱1连通，所述第二水管3与所述第一水管2连接，所述压力表4设置在所述第二水管3上；还包括实验组件，所述实验组件包括水压箱5、压力克板6、实验箱7和引流构件，所述水压箱5与所述第二水管3固定连接，并位于所述第二水管3远离所述第一水管2的一端，所述压力克板6与所述水压箱5固定连接，并位于所述水压箱5远离所述第二水管3的一侧，所述实验箱7与所述压力克板6固定连接，并位于所述压力克板6远离所述水压箱5的一侧，所述引流构件设置在所述第一水管2上。
[0017]所述水压箱5具有第一小孔14，所述第一小孔14位于所述水压箱5靠近所述第二水管3的一侧，并与所述第二水管3相配合。
[0018]所述压力克板6具有若干第二小孔15，若干所述第二小孔15在所述压力克板6上呈矩形阵列分布；所述第二小孔15的直径为3至5毫米。
[0019]在本实施方式中，所述第一水管2与所述水箱1的内部连通，所述第一水管2与所述第二水管3连接，所述第二水管3上安装有所述压力表4，所述第二水管3远离所述第一水管2的一端与所述第一小孔14配合，使得所述第二水管3与所述水压箱5的内部连通，所述水压箱5由有机玻璃制成，所述水压箱5的右侧通过玻璃胶固定有所述压力克板6，所述压力克板6上矩形阵列设置有若干所述第二小孔15，所述第二小孔15的直径为3至5毫米，便于真实地进行模拟实验，所述实验箱7固定在所述压力克板6的右侧，所述实验箱7同样由有机玻璃制成，所述实验箱7的顶部不密封，便于垂向施加压力，所述引流构件用于将所述水箱1中的水引流至所述水压箱5中，如此，所述水压箱5中设置有防水煤柱，所述实验箱7中设置有约束煤柱，模型开挖完成后，通过所述引流构件施加水压，并将所述水箱1中的水引流至所述水
压箱5中，在水压加载的同时，同步记录煤柱中应力的变化，当水压突降或者水流量突增时，认为煤柱失稳被破坏，记录极限水压至与水压加载过程中流量的变化，并对煤柱破坏方式进行拍照，通过不同试压实程度条件下模型实验结果，获得不同极限水压及煤柱破坏方式，建立压实时间(T)与极限水压(P)之间的函数关系，并且根据流量Q、过水面积S(模型中开小孔面积)，即可获得煤柱从稳定到失稳破坏过程中防水煤柱渗透性变化规律，从而科学地反映防水煤柱承受水压破坏，便于评价防水煤柱的稳定性。
[0020]所述实验组件还包括挡片8，所述挡片8与所述实验箱7拆卸连接，并位于所述实验箱7的内部。
[0021]在本实施方式中，所述实验箱7的内部前侧煤层位置处预留有长条形开口，为煤层开采预留，试验前由所述挡片8支挡，以保证所述实验箱7的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种留设防水煤柱实验装置，包括水箱、第一水管、第二水管和压力表，所述第一水管与所述水箱连通，所述第二水管与所述第一水管连接，所述压力表设置在所述第二水管上，其特征在于，还包括实验组件，所述实验组件包括水压箱、亚克力板、实验箱和引流构件，所述水压箱与所述第二水管固定连接，并位于所述第二水管远离所述第一水管的一端，所述亚克力板与所述水压箱固定连接，并位于所述水压箱远离所述第二水管的一侧，所述实验箱与所述亚克力板固定连接，并位于所述亚克力板远离所述水压箱的一侧，所述引流构件设置在所述第一水管上。2.如权利要求1所述的留设防水煤柱实验装置，其特征在于，所述实验组件还包括挡片，所述挡片与所述实验箱拆卸连接，并位于所述实验箱的内部。3....

【专利技术属性】
技术研发人员：毕善军，
申请(专利权)人：淮北矿业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：