[發明專利]綜放工作面非均質采空區流場模擬實驗裝置

有效

• 申請號: 201710740937.6
• 申請日: 2017-08-25
• 公開（公告）號: CN107328551B
• 公開（公告）日: 2023-02-07
• 發明（設計）人: 常緒華;王德明;時國慶;賈海林;杜學勝;劉平;魯來祥
• 申請（專利權）人: 河南工程學院
• 主分類號: G01M9/08
• 分類號: G01M9/08
• 代理公司: 鄭州華隆知識產權代理事務所(普通合伙) 41144
• 代理人: 經智勇

1.一種綜放工作面非均質采空區流場模擬實驗裝置，其特征在于，該模擬實驗裝置包括箱體(1)，箱體(1)為中空結構，箱體的前面板(11a)上設置有內外貫通的滑車出入口(29)，箱體內水平設置有沿滑車出入口(29)伸出箱體的軌道(7)，軌道(7)上設置有滑車(2)，滑車(2)上設置有用于驅動其沿軌道滑動的千斤頂(14)，滑車(2)頂部設置有水平的頂板(10)，頂板(10)前端設置有向下伸出的工作面擋板(19)，頂板(10)兩側設置有向下豎直伸出的側擋板(30)，側擋板(30)下端面下方的箱體內填充有底部相似巖層(3a)，工作面擋板、側擋板與箱體內壁之間填充有頂面高于頂板上表面的煤層(4)，高出部分的煤層延伸到頂板上表面并覆蓋頂板上表面，煤層(4)上方的箱體內填充有頂部相似巖層(3b)，頂板、工作面擋板、側擋板和底部相似巖層共同圍成模擬煤層空間(31)；

箱體(1)的底板(6)上沿滑車滑動方向設置有多組均布的加熱孔(20a)，加熱孔(20a)上方的底部相似巖層內設置有與模擬煤層空間(31)相連通的加熱通道(32a)，加熱通道(32a)內裝有加熱管(25)，加熱孔(20a)四周在底板上設置有均布的多個抽氣測溫孔(20b)，抽氣測溫孔(20b)上方的底部相似巖層內設置有與模擬煤層空間(31)相連通的抽氣測溫通道(32b)，抽氣測溫通道(32b)內分別設置有熱電偶(22)和抽氣管(23)；

兩側的側擋板(30)內側面上分別設置有沿縱向布置的進風巷道(9a)和回風巷道(9b)，工作面擋板(19)內側設置有沿橫向布置的工作面巷道(18)，進風巷道(9a)和回風巷道(9b)分別與工作面巷道(18)的兩端相連通，構成U型通風結構，工作面擋板(19)下部均布有多個與工作面巷道相連通的漏風孔(21)，進風巷道、回風巷道、工作面巷道及漏風孔構成采空區的模擬漏風系統；

所述的熱電偶(22)和抽氣管(23)的下端均伸出抽氣測溫孔(20b)，熱電偶的輸出端與溫度采集器相連，抽氣管(23)的下端與真空泵連接，熱電偶、抽氣管與抽氣測溫孔之間設置有密封(24)；

所述的滑車(2)包括固定筋(33)、焊接在固定筋上的支撐板(34)、橫向設置在支撐板上的轉軸(35)和通過軸承設置在轉軸上的滑輪(8)，頂板(10)水平設置在固定筋和支撐板頂部。

2.根據權利要求1所述的綜放工作面非均質采空區流場模擬實驗裝置，其特征在于，所述的箱體(1)是由水平相間設置的底板(6)和蓋板(12)以及豎直設置在底板(6)和蓋板(12)之間的前面板(11a)、后面板(11b)和左、右兩側的側板(11c)構成的長方體中空結構。

3.根據權利要求1所述的綜放工作面非均質采空區流場模擬實驗裝置，其特征在于，所述的箱體(1)的前面板上設置有與千斤頂相對應的橫向支撐(16)，千斤頂(14)的底座與滑車前端的豎直擋板(13)固定在一起，千斤頂的活塞桿與橫向支撐(16)的表面垂直正對，橫向支撐(16)與千斤頂的活塞桿之間設置有用于延長支撐距離的方木(15)。

4.根據權利要求1所述的綜放工作面非均質采空區流場模擬實驗裝置，其特征在于，所述的箱體(1)和軌道(7)均設置在支柱(5)上。

5.根據權利要求1所述的綜放工作面非均質采空區流場模擬實驗裝置，其特征在于，每組加熱孔(20a)有沿底板橫向均布的3個。

6.根據權利要求1所述的綜放工作面非均質采空區流場模擬實驗裝置，其特征在于，所述的底部相似巖層(3a)頂面上覆蓋有5mm厚的薄煤層。