[實(shí)用新型]煤層采動誘發(fā)頂板涌水潰砂災(zāi)害模擬試驗(yàn)系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320869381.8
• 申請日: 2013-12-26
• 公開（公告）號: CN203658352U
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭惟嘉;王海龍;李楊楊;孫熙震;陳紹杰;張新國;尹立明;孫文斌;劉音;陳軍濤;江寧;張保良
• 申請（專利權(quán)）人: 山東科技大學(xué)
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24
• 代理公司: 濟(jì)南舜源專利事務(wù)所有限公司 37205
• 代理人: 王連君

1.一種煤層采動誘發(fā)頂板涌水潰砂災(zāi)害模擬試驗(yàn)系統(tǒng)，其包括支架，其特征在于，所述支架內(nèi)設(shè)置有試驗(yàn)倉，所述試驗(yàn)倉包括設(shè)置在上部用于提供高壓水流的水倉機(jī)構(gòu)，所述水倉機(jī)構(gòu)的底板上均勻布置有多個(gè)透水孔，所述底板水平布置，所述底板兼作所述試驗(yàn)倉的頂板，所述水倉機(jī)構(gòu)上設(shè)置有用于施加豎直壓力的豎直加載液壓缸，所述底板的左右兩側(cè)設(shè)置有豎直布置的左側(cè)壁與右側(cè)壁，左側(cè)壁與右側(cè)壁上均設(shè)置有用于施加橫向壓力的橫向加載液壓缸，左側(cè)壁與右側(cè)壁受到的橫向壓力為相向的壓力，所述底板的前后兩側(cè)設(shè)置有豎直布置的用于觀察試驗(yàn)倉內(nèi)狀態(tài)的前透明板體與后透明板體；所述試驗(yàn)倉的底部設(shè)置有能移動的模擬采煤拖動板，所述模擬采煤拖動板下部設(shè)置有傾斜布置的水砂匯聚渠道，所述水砂匯聚渠道的出口有一水砂收集裝置；所述底板、所述左側(cè)壁、所述右側(cè)壁、所述前透明板體、所述后透明板體與所述模擬采煤拖動板形成所述試驗(yàn)倉，所述試驗(yàn)倉內(nèi)布置多個(gè)孔隙水壓力傳感器與多個(gè)壓力傳感器。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤層采動誘發(fā)頂板涌水潰砂災(zāi)害模擬試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述模擬采煤拖動板包括多個(gè)板體，相鄰板體之間通過連接銷相連接，每個(gè)板體的兩端分別設(shè)置有一個(gè)滑輪；所述模擬采煤拖動板的底部設(shè)置有一承載板，所述承載板上設(shè)置有濾網(wǎng)，所述承載板上設(shè)置有兩個(gè)行走導(dǎo)軌，每個(gè)滑輪能沿對應(yīng)行走導(dǎo)軌移動，所述承載板在除兩個(gè)行走軌道的剩余部分設(shè)置有水砂下放通道，所述模擬采煤拖動板移動，所述試驗(yàn)倉內(nèi)填充的煤系地層模擬材料逐漸懸露，并在重力的作用下產(chǎn)生彎曲沉降和破壞，煤系地層模擬材料中的裂隙發(fā)育擴(kuò)展直至導(dǎo)通松散含水砂層，水砂混合物自形成的裂隙通過所述水砂下放通道落入所述水砂匯聚渠道；所述試驗(yàn)倉內(nèi)鋪設(shè)的煤系地層模擬材料下部為流固耦合相似材料；煤系地層模擬材料上部為松散砂層，多個(gè)壓力傳感器鋪設(shè)在砂層內(nèi)，多個(gè)孔隙水壓傳感器鋪設(shè)在煤系地層模擬材料的流固耦合相似材料中。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤層采動誘發(fā)頂板涌水潰砂災(zāi)害模擬試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述水倉機(jī)構(gòu)包括水倉，所述水倉設(shè)置在所述底板上，所述底板上設(shè)置有兩個(gè)安裝位，所述水倉與每個(gè)安裝位的對應(yīng)處設(shè)置有凹槽，每個(gè)安裝位上設(shè)置有對應(yīng)的豎直加載液壓缸；所述水倉上設(shè)置有排氣閥與進(jìn)水閥，所述進(jìn)水閥與一水壓水量雙控伺服裝置相連通，每個(gè)豎直加載液壓缸、橫向加載液壓缸均與位移壓力雙控伺服裝置相連接，所述水壓水量雙控伺服裝置與所述位移壓力雙控伺服裝置均與一控制中心通信連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的煤層采動誘發(fā)頂板涌水潰砂災(zāi)害模擬試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述多個(gè)孔隙水壓力傳感器、所述多個(gè)壓力傳感器的通信電纜均穿過對應(yīng)的連接件與所述控制中心通信連接，所述連接件包括監(jiān)測接口，所述監(jiān)測接口內(nèi)設(shè)置有電纜鎖定管，所述電纜鎖定管末端設(shè)置有密封段，所述多個(gè)孔隙水壓力傳感器、所述多個(gè)壓力傳感器的通信電纜穿過對應(yīng)的密封段。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤層采動誘發(fā)頂板涌水潰砂災(zāi)害模擬試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述水砂匯聚渠道的出口處依次設(shè)置有排水砂閥與流量計(jì)。