【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及实验设备，具体而言，涉及一种模拟煤矿地下水库的实验装置。
技术介绍
1、煤矿地下水库是指利用煤炭开采形成的采空区垮落岩体空隙，将安全煤柱用人工坝体连接形成水库坝体，同时建设矿井水入库设施和取水设施，对矿井水进行分时分地储存及分质分期利用。煤矿矿井水通常呈酸性或碱性，常含有悬浮物、化学离子和一些特殊的污染物(如氟、铁、锰、铜、锌、铅、铀及镭等元素)，因此矿井水存储在地下水库中，会与地下水库采空区垮落岩体发生复杂的物理化学反应，改变矿井水水质，此外，煤矿矿井水中还常溶解有不同的气体组分(如ch4、o2、co2和h2s等)，这些气体组分对于煤矿矿井水-岩石反应具有一定的影响。
2、相关技术中的模拟煤矿地下水库的实验装置包括内框架和外框架两部分，内框架嵌套在外框架里面，内框架的内部和外框架的内部共同围成实验空腔，实验空腔内用于存储地下水，能够模拟煤矿地下水库水压力作用，以模拟煤矿地下水库坝体的所受到的压力载荷，但由于内框架和外框架之间的密封性无法得到保障，容易漏气，导致模拟煤矿地下水库的实验装置内部出现气压降低等情况，影响实验效果。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于提供一种模拟煤矿地下水库的实验装置，以解决相关技术中的内框架和外框架之间容易漏气的问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供了一种模拟煤矿地下水库的实验装置，包括：安装箱，安装箱上设置有碱液管、排液管及投样管；实验箱，可移动地设置在安装箱上，安装箱的内部和实验箱的内部共同围成实验
3、进一步地，气密封机构还包括与气管连接的气筒及可移动地设置在气筒内的活塞杆。
4、进一步地，模拟煤矿地下水库的实验装置还包括设置在安装箱上的支撑架及可活动地设置在支撑架上的驱动结构，气筒设置在支撑架上，驱动结构驱动活塞杆移动。
5、进一步地，驱动结构包括可转动地设置在支撑架上的驱动杆、与驱动杆传动连接的驱动轮及连接在驱动轮上的第一连杆结构，第一连杆结构与活塞杆伸出气管的一端铰接，驱动杆转动以带动驱动轮转动，驱动轮带动第一连杆结构活动以带动活塞杆移动。
6、进一步地，第一连杆结构包括依次铰接的转动杆、第一连接杆及第二连接杆，第一连杆结构还包括与第二连接杆固定连接的带动杆，转动杆与驱动轮固定连接，第二连接杆与带动杆连接处铰接在支撑架上，带动杆与活塞杆伸出气管的一端铰接。
7、进一步地，活塞杆伸出气管的一端包括可滑动设置在支撑架上的滑杆段，滑杆段垂直于气筒的轴线，带动杆通过导向结构与滑杆段铰接。
8、进一步地，导向结构包括导向滑槽及可滑动设置在导向滑槽上的导向滑块，导向滑槽设置在滑杆段上，导向滑块与带动杆铰接，带动杆带动导向滑块移动以使导向滑块带动滑杆段在支撑架上滑动。
9、进一步地，带动杆包括直杆段及与直杆段连接的弧形杆段，直杆段与第二连接杆固定连接，弧形杆段与活塞杆伸出气管的一端铰接。
10、进一步地，模拟煤矿地下水库的实验装置还包括与驱动杆传动连接的驱动盘、与驱动盘传动连接的传动组件及与传动组件铰接的第二连杆结构，第二连杆结构的第一端铰接在安装箱的内壁上，第二连杆结构的第二端穿入至实验箱内并与实验箱的内壁铰接，驱动杆转动以带动驱动盘转动，驱动盘带动传动组件活动以带动第二连杆结构移动，以使第二连杆结构带动实验箱移动。
11、进一步地，传动组件包括带传动结构及与带传动结构传动连接的齿轮传动结构，带传动结构包括与驱动盘同轴连接的主动带轮、可转动地设置在齿轮传动上的从动带轮及套设在主动带轮和从动带轮的外侧的传动带；齿轮传动结构包括可转动地穿设在安装箱上的转轴、设置在转轴第一端的主动齿轮与主动齿轮传动配合的从动齿轮，从动带轮固定设置在转轴第二端，从动齿轮可转动地设置在安装箱的内壁上，第二连杆结构铰接在从动齿轮和实验箱的内壁之间。
12、进一步地，第二连杆结构包括通过随动结构与从动齿轮铰接的第三连接杆及与第三连接杆第一端铰接的第四连接杆，第四连接杆与安装箱的内壁铰接，第三连接杆的第二端铰接在安装箱的内壁上；随动结构包括设置在第三连接杆上的导向滑孔、与从动齿轮固定连接的随动杆设置在随动杆上的滑柱，滑柱在导向滑孔内移动并推动第三连接杆绕第三连接杆的第一端转动，以使第三连接杆的第二端带动实验箱移动。
13、进一步地，驱动杆为蜗杆结构，驱动轮和驱动盘均为与蜗杆结构配合的蜗轮结构。
14、应用本专利技术的技术方案，模拟煤矿地下水库的实验装置包括：安装箱、实验箱、密封件及气密封机构。安装箱上设置有碱液管、排液管及投样管。实验箱可移动地设置在安装箱上。这样，实验箱能够相对安装箱实现振动，以模拟煤矿地下水库坝体的所受到的压力载荷。安装箱的内部和实验箱的内部共同围成实验空腔，实验箱上设置有与实验空腔连通的注水管和注气管，碱液管、排液管及投样管均与实验空腔连通，注水管用于向实验空腔中注入地下水，模拟煤矿地下水库的水压力作用，注气管用于向实验空腔中注入二氧化碳。投样管用于向实验空腔中投入样品，碱液管用于向实验空腔中注入碱性液体，排液管用于从实验空腔中排出液体进行化验。实验箱的侧壁上设置有环形滑槽，环形滑槽自身沿实验箱的轴线方向延伸，环形滑槽贯穿实验箱朝向安装箱的端面，安装箱的端部嵌入至环形滑槽内。密封件设置在环形滑槽内以密封安装箱的端部和环形滑槽，环形滑槽朝向密封件一端和密封件之间形成密封空腔。气密封机构设置在安装箱上，气密封机构包括与密封空腔连通的气管。气管向密封空腔中注入气压，利用气压挤压密封件进行密封，避免安装箱和实验箱之间漏气，能够保证实验空腔的密封性。因此，本申请的技术方案有效地解决了相关技术中的内框架和外框架之间容易漏气的问题。
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1.一种模拟煤矿地下水库的实验装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的模拟煤矿地下水库的实验装置，其特征在于，所述气密封机构还包括与所述气管(41)连接的气筒(38)及可移动地设置在所述气筒(38)内的活塞杆(37)。
3.根据权利要求2所述的模拟煤矿地下水库的实验装置，其特征在于，所述模拟煤矿地下水库的实验装置还包括设置在所述安装箱(4)上的支撑架(6)及可活动地设置在所述支撑架(6)上的驱动结构，所述气筒(38)设置在所述支撑架(6)上，所述驱动结构驱动所述活塞杆(37)移动。
4.根据权利要求3所述的模拟煤矿地下水库的实验装置，其特征在于，所述驱动结构包括可转动地设置在所述支撑架(6)上的驱动杆(8)、与所述驱动杆(8)传动连接的驱动轮(9)及连接在所述驱动轮(9)上的第一连杆结构，所述第一连杆结构与所述活塞杆(37)伸出所述气管(41)的一端铰接，所述驱动杆(8)转动以带动所述驱动轮(9)转动，所述驱动轮(9)带动所述第一连杆结构活动以带动所述活塞杆(37)移动。
5.根据权利要求4所述的模拟煤矿地下水库的实验装置
6.根据权利要求5所述的模拟煤矿地下水库的实验装置，其特征在于，所述活塞杆(37)伸出所述气管(41)的一端包括可滑动设置在所述支撑架(6)上的滑杆段(36)，所述滑杆段(36)垂直于所述气筒(38)的轴线，所述带动杆(34)通过导向结构与所述滑杆段(36)铰接。
7.根据权利要求6所述的模拟煤矿地下水库的实验装置，其特征在于，所述导向结构包括导向滑槽及可滑动设置在所述导向滑槽上的导向滑块(35)，所述导向滑槽设置在所述滑杆段(36)上，所述导向滑块(35)与所述带动杆(34)铰接，所述带动杆(34)带动所述导向滑块(35)移动以使所述导向滑块(35)带动所述滑杆段(36在所述支撑架(6)上滑动。
8.根据权利要求5所述的模拟煤矿地下水库的实验装置，其特征在于，所述带动杆(34)包括直杆段(341)及与所述直杆段(341)连接的弧形杆段(342)，所述直杆段(341)与所述第二连接杆(33)固定连接，所述弧形杆段(342)与所述活塞杆(37)伸出所述气管(41)的一端铰接。
9.根据权利要求4所述的模拟煤矿地下水库的实验装置，其特征在于，所述模拟煤矿地下水库的实验装置还包括与所述驱动杆(8)传动连接的驱动盘(10)、与所述驱动盘(10)传动连接的传动组件及与所述传动组件铰接的第二连杆结构，所述第二连杆结构的第一端铰接在所述安装箱(4)的内壁上，所述第二连杆结构的第二端穿入至所述实验箱(1)内并与所述实验箱(1)的内壁铰接，所述驱动杆(8)转动以带动所述驱动盘(10)转动，所述驱动盘(10)带动所述传动组件活动以带动所述第二连杆结构移动，以使所述第二连杆结构带动所述实验箱(1)移动。
10.根据权利要求9所述的模拟煤矿地下水库的实验装置，其特征在于，
11.根据权利要求10所述的模拟煤矿地下水库的实验装置，其特征在于，
12.根据权利要求9所述的模拟煤矿地下水库的实验装置，其特征在于，所述驱动杆(8)为蜗杆结构，所述驱动轮(9)和所述驱动盘(10)均为与所述蜗杆结构配合的蜗轮结构。
...【技术特征摘要】
1.一种模拟煤矿地下水库的实验装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的模拟煤矿地下水库的实验装置，其特征在于，所述气密封机构还包括与所述气管(41)连接的气筒(38)及可移动地设置在所述气筒(38)内的活塞杆(37)。
3.根据权利要求2所述的模拟煤矿地下水库的实验装置，其特征在于，所述模拟煤矿地下水库的实验装置还包括设置在所述安装箱(4)上的支撑架(6)及可活动地设置在所述支撑架(6)上的驱动结构，所述气筒(38)设置在所述支撑架(6)上，所述驱动结构驱动所述活塞杆(37)移动。
4.根据权利要求3所述的模拟煤矿地下水库的实验装置，其特征在于，所述驱动结构包括可转动地设置在所述支撑架(6)上的驱动杆(8)、与所述驱动杆(8)传动连接的驱动轮(9)及连接在所述驱动轮(9)上的第一连杆结构，所述第一连杆结构与所述活塞杆(37)伸出所述气管(41)的一端铰接，所述驱动杆(8)转动以带动所述驱动轮(9)转动，所述驱动轮(9)带动所述第一连杆结构活动以带动所述活塞杆(37)移动。
5.根据权利要求4所述的模拟煤矿地下水库的实验装置，其特征在于，所述第一连杆结构包括依次铰接的转动杆(31)、第一连接杆(32)及第二连接杆(33)，所述第一连杆结构还包括与所述第二连接杆(33)固定连接的带动杆(34)，所述转动杆(31)与所述驱动轮(9)固定连接，所述第二连接杆(33)与所述带动杆(34)连接处铰接在所述支撑架(6)上，所述带动杆(34)与所述活塞杆(37)伸出所述气管(41)的一端铰接。
6.根据权利要求5所述的模拟煤矿地下水库的实验装置，其特征在于，所述活塞杆(37)伸出所述气管(41)的一端包括可滑动设置在所述支撑架(6)上的滑杆段(36)，所述滑杆段(36)垂直于所述气筒(38)的轴线...
【专利技术属性】
技术研发人员：李杰，张海琴，郭强，何瑞敏，张政，
申请(专利权)人：国能神东煤炭集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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