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

本發(fā)明公開了一種厚煤層分層開采的教學(xué)模擬裝置，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(gè)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(gè)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(gè)第一塑料片(6)和多個(gè)第二塑料片(7)交錯(cuò)設(shè)置并且活動(dòng)連接而成。本發(fā)明所述的厚煤層分層開采的教學(xué)模擬裝置完全還原模擬煤層分層開采場(chǎng)景以及對(duì)頂?shù)装逶斐傻囊?guī)律影響研究。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及礦業(yè)領(lǐng)域教學(xué)研究與科研實(shí)驗(yàn)，特別是涉及一種厚煤層分層開采的教學(xué)模擬裝置。

背景技術(shù)

三維相似模擬就是傳統(tǒng)的相似模擬實(shí)驗(yàn)的優(yōu)化與改良，傳統(tǒng)的二維相似模擬寬度只有20cm，完全沒有考慮邊界效應(yīng)對(duì)開采壓力的影響，同時(shí)，目前為止相似模擬都沒有考慮到偽頂?shù)挠绊懀@些都是不完全符合相似實(shí)驗(yàn)的原則；

同時(shí)，分層開采是當(dāng)煤層很厚時(shí)，將煤層分成若干層，一般是2層或3層，分別開采。這種回采工藝就叫做“分層開采”，分層開采由很多問題需要在煤層開采之前確定清楚，比如下分層滯后時(shí)間，采掘接續(xù)進(jìn)度安排，以及對(duì)頂板巖性的需求等問題，甚至是分兩層還是分三層更有利于安全生產(chǎn)，這些問題通過合理的相似模擬來研究。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種完全還原模擬煤層分層開采場(chǎng)景以及對(duì)頂?shù)装逶斐傻囊?guī)律影響研究的厚煤層分層開采的教學(xué)模擬裝置。

一種厚煤層分層開采的教學(xué)模擬裝置，包括模型支架，在其中設(shè)置有上煤層模擬系統(tǒng)、下煤層模擬系統(tǒng)、再造假頂模擬系統(tǒng)和多個(gè)其他巖層；

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

所述再造假頂模擬系統(tǒng)由多個(gè)第一塑料片和多個(gè)第二塑料片交錯(cuò)設(shè)置并且活動(dòng)連接而成，所述第一塑料片和所述第二塑料片的數(shù)量總和與所述上煤層模擬系統(tǒng)中的所述鐵棍數(shù)量一致，并且每個(gè)所述第一塑料片和所述第二塑料片的后端分別連接一個(gè)所述鐵棍的前端。

本發(fā)明所述的厚煤層分層開采的教學(xué)模擬裝置，其中，

所述第一塑料片包括第一板體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)板和固定在其頂端的第一限位片，所述第一側(cè)板的底端與所述第一板體連接，所述第一限位片水平設(shè)置并向內(nèi)側(cè)延伸；

所述第二塑料片包括第二板體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)板和固定在其底端的第二限位片，所述第二側(cè)板的頂端與所述第二板體連接，所述第二限位片水平設(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(duì)自由滑動(dòng)。

本發(fā)明所述的厚煤層分層開采的教學(xué)模擬裝置，其中，所述模型支架包括底板和固定在其左右兩側(cè)的兩個(gè)支架側(cè)板，在所述支架側(cè)板上設(shè)置有多個(gè)通孔；

所述鐵棍的前端設(shè)置在所述模型支架的前端，長(zhǎng)度長(zhǎng)于所述模型支架的寬度。

本發(fā)明所述的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)，由煤柱頂板、煤柱底板和兩個(gè)煤柱側(cè)板構(gòu)成，所述煤柱模擬系統(tǒng)的前端與所述模型支架的前端對(duì)齊。

本發(fā)明所述的厚煤層分層開采的教學(xué)模擬裝置，其中，在所述上煤層模擬系統(tǒng)和所述下煤層模擬系統(tǒng)的左右兩側(cè)填充有骨料。

本發(fā)明所述的厚煤層分層開采的教學(xué)模擬裝置，其中，所述模型支架的長(zhǎng)寬高分別為5000mm、2600mm和4800mm；所述鐵棍為長(zhǎng)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)中，所述鐵棍的長(zhǎng)度為3000mm，在所述下煤層模擬系統(tǒng)中，所述鐵棍的長(zhǎng)度為2800mm；所述第一塑料片和所述第二塑料片的寬度與所述鐵棍的寬度相同，長(zhǎng)度為2300mm。