[發(fā)明專利]一種厚煤層分層開采的教學(xué)模擬裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810473464.2
• 申請日: 2018-05-17
• 公開（公告）號: CN108461030B
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 杜文鳳;陳磊;方杰;曹志國
• 申請（專利權(quán)）人: 中國礦業(yè)大學(xué)（北京）
• 主分類號: G09B25/02
• 分類號: G09B25/02
• 代理公司: 北京快易權(quán)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11660
• 代理人: 杜亞靜

1.一種厚煤層分層開采的教學(xué)模擬裝置，其特征在于：包括模型支架(1)，在其中設(shè)置有上煤層模擬系統(tǒng)(2)、下煤層模擬系統(tǒng)(3)、再造假頂模擬系統(tǒng)(4)和多個其他巖層；

所述上煤層模擬系統(tǒng)(2)設(shè)置在所述下煤層模擬系統(tǒng)(3)的上部，所述上煤層模擬系統(tǒng)(2)和所述下煤層模擬系統(tǒng)(3)均由多個鐵棍(5)從左到右依次排列而成；

所述再造假頂模擬系統(tǒng)(4)由多個第一塑料片(6)和多個第二塑料片(7)交錯設(shè)置并且活動連接而成，所述第一塑料片(6)和所述第二塑料片(7)的數(shù)量總和與所述上煤層模擬系統(tǒng)(2)中的所述鐵棍(5)數(shù)量一致，并且每個所述第一塑料片(6)和所述第二塑料片(7)的后端分別連接一個所述鐵棍(5)的前端；

所述第一塑料片(6)包括第一板體(601)和固定在其左右兩側(cè)的第一連接件，所述第一連接件包括第一側(cè)板(602)和固定在其頂端的第一限位片(603)，所述第一側(cè)板(602)的底端與所述第一板體(601)連接，所述第一限位片(603)水平設(shè)置并向內(nèi)側(cè)延伸；

所述第二塑料片(7)包括第二板體(701)和固定在其左右兩側(cè)的第二連接件，所述第二連接件包括第二側(cè)板(702)和固定在其底端的第二限位片(703)，所述第二側(cè)板(702)的頂端與所述第二板體(702)連接，所述第二限位片(703)水平設(shè)置并向內(nèi)側(cè)延伸；

相鄰的所述第一連接件和所述第二連接件扣合連接，并且二者之間能夠相對自由滑動；

所述厚煤層分層開采的教學(xué)模擬裝置還包括煤柱模擬系統(tǒng)(8)，由煤柱頂板、煤柱底板和兩個煤柱側(cè)板構(gòu)成，所述煤柱模擬系統(tǒng)(8)的前端與所述模型支架(1)的前端對齊。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的厚煤層分層開采的教學(xué)模擬裝置，其特征在于：所述模型支架(1)包括底板(101)和固定在其左右兩側(cè)的兩個支架側(cè)板(102)，在所述支架側(cè)板(102)上設(shè)置有多個通孔(103)；

所述鐵棍(5)的前端設(shè)置在所述模型支架(1)的前端，長度長于所述模型支架(1)的寬度。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的厚煤層分層開采的教學(xué)模擬裝置，其特征在于：在所述上煤層模擬系統(tǒng)(2)和所述下煤層模擬系統(tǒng)(3)的左右兩側(cè)填充有骨料。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的厚煤層分層開采的教學(xué)模擬裝置，其特征在于：所述模型支架(1)的長寬高分別為5000mm、2600mm和4800mm；所述鐵棍(5)為長方體，高度和寬度為模擬煤厚的一半，在所述上煤層模擬系統(tǒng)(2)中，所述鐵棍(5)的長度為3000mm，在所述下煤層模擬系統(tǒng)(3)中，所述鐵棍(5)的長度為2800mm；所述第一塑料片(6)和所述第二塑料片(7)的寬度與所述鐵棍(5)的寬度相同，長度為2300mm。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的厚煤層分層開采的教學(xué)模擬裝置，其特征在于：所述煤柱模擬系統(tǒng)(8)的材質(zhì)為鐵，長為4000mm、寬為300mm、壁厚3mm、高度為模擬煤厚。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的厚煤層分層開采的教學(xué)模擬裝置，其特征在于：所述模型支架(1)由高強(qiáng)度鋼制成，在其底部設(shè)置有多個支腿(104)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的厚煤層分層開采的教學(xué)模擬裝置，其特征在于：所述模型支架(1)的前側(cè)板和后側(cè)板由多個側(cè)護(hù)板(105)上下堆疊固定而成，所述側(cè)護(hù)板(105)包括豎直設(shè)置的固定板和固定在所述固定板上端和下端的水平設(shè)置的支撐板，在所述固定板的左右兩側(cè)采用螺絲固定；

在所述前側(cè)板上，所述上煤層模擬系統(tǒng)(2)所處的位置，設(shè)置有供所述再造假頂系統(tǒng)(4)通過的長條形通孔(106)，在所述后側(cè)板上，所述上煤層模擬系統(tǒng)(2)和下煤層模擬系統(tǒng)(3)所處位置的上下兩個所述側(cè)護(hù)板(105)之間設(shè)置有供所述上煤層模擬系統(tǒng)(2)和所述下煤層模擬系統(tǒng)(3)穿出的間隙；

待模型晾干以后，拆下所述前側(cè)板和所述后側(cè)板。

8.權(quán)利要求7所述的厚煤層分層開采的教學(xué)模擬裝置使用方法，其特征在于：包括如下步驟：

從左至右依次拔出所述上煤層模擬系統(tǒng)(2)中的所述鐵棍(5)，模擬上層煤層開采，對應(yīng)的所述第一塑料片(6)或所述第二塑料片(7)依次帶入，每個所述鐵棍(5)在前端距離所述模型支架(1)的后側(cè)300mm處停止，在模擬下層煤層開采之前，所述第一塑料片(6)和所述第二塑料片(7)均已經(jīng)帶入到了所述模型支架(1)中并銜接在一起，形成了一層再造頂板，上層煤層開采完畢，開始下層煤層的開采，從左至右依次拔出所述下煤層模擬系統(tǒng)(3)中的所述鐵棍(5)，模擬下層煤層開采，每個所述鐵棍(5)在前端距離所述模型支架(1)的后側(cè)300mm處停止。