[实用新型]一种物理相似模拟教学演示试验台

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种物理相似模拟教学演示试验台。

背景技术

煤炭是目前全球储量最多的化石燃料，也是我国的主要能源，在国民经济建设中具有重要的战略地位。然而，由于开采地质条件的复杂，采矿学问题多为大变形和非连续变形问题，物理相似模拟凭借其可模拟地层的层理等不连续面，也可按照相似比模拟开采，特别是模拟岩层垮落运动等非连续变形，对研究采动过程的岩层运动具有优势，在采矿工程研究过程中占有重要地位。然而传统的采矿工程物理相似模拟试验制作程序复杂、消耗材料量大、不利于开展科研与教学演示工作。基于上述情况，迫切需要一种可塑性强、试验材料可重复利用、操作方便、形象直观的物理相似模拟教学演示试验台，以达到更好地完成科研与教学工作的目的。    

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于提出一种物理相似模拟教学演示试验台，根据相应要求移动所述液压支架，引起模拟试验台上煤岩体模拟材料运动，通过置于煤岩体模拟材料中的应力采集片采集相应应力变化信息并由数据线将信息传向数据处理及显示器，最终由数据处理及显示器得出可视化结果，达到高效精确可视化地演示地下采煤现场工作场景及因采动影响而引起煤岩体内部应力变化情况，更好地完成科研与教学工作的目的。为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：  

一种物理相似模拟教学演示试验台，包括：

    模拟试验台、煤岩体模拟材料、液压支架、应力采集片、数据线、数据处理及显示器，所述液压支架置于所述煤岩体模拟材料内部并与所述煤岩体模拟材料一起置于所述模拟试验台上，所述应力采集片按照要求置于煤岩体模拟材料的不同部位并通过数据线与所述数据处理及显示器相连。  

优选地，所述煤岩体模拟材料由不同尺寸和颜色的木块组成，用于模拟煤层和岩层，置于模拟试验台上部，围于液压支架周围，由煤层开始沿向上及向下方向煤岩体模拟材料依次错层布置且其尺寸依次增大颜色随岩层的不同而不同。

优选地，所述液压支架由不锈钢材料按照一定的缩放比例加工而成，并置于模拟试验台底部可以自由移动，周围布置煤岩体模拟材料。

与现有物理相似模拟试验台相比，本实用新型具有如下优点：

本实用新型述及的物理相似模拟教学演示试验台，具体有模拟试验台、煤岩体模拟材料、液压支架、应力采集片、数据线、数据处理及显示器部件，各部件充分发挥各自功能的同时相互高效配合，可模拟厚煤层井工开采的多种采煤方法、岩层移动、地表沉陷、露天开采边坡稳定性分析等，满足相应的科研与实验教学要求。首先按照相应要求拼接出煤层赋存地质模型，其中煤岩体模拟材料由不同尺寸不同颜色可重复利用的木块代替传统的沙子、石膏、石灰等一次性材料，提高模型的组建速度及模拟材料的使用次数，降低试验费用。然后按照相应要求移动由不锈钢材料按照一定的缩放比例加工而成的液压支架，引起的相应应力变化由应力采集片采集数据线传输数据处理及显示器处理并显示结果。最终达到高效精确可视化地演示地下采煤现场工作场景及因采动影响而引起煤岩体内部应力变化情况，更好地完成科研与教学工作的目的。

附图说明

图1为本实用新型实施例中物理相似模拟教学演示试验台的正视图。

图2为本实用新型实施例中物理相似模拟教学演示试验台的剖面图。

图3为本实用新型实施例中物理相似模拟教学演示试验台工作状态图。

具体实施方式

结合图1所示，首先将所述模拟试验台（1）固定于开阔空间，然后在模拟试验台（1）左下部或右下部位置布置液压支架（3），至此准备工作完成。根据煤层赋存状况选择相应的煤岩体模拟材料（2）依次由模拟试验台（1）底部向上错层铺开，一般由煤层开始沿向上及向下方向煤岩体模拟材料（2）尺寸依次增大，最终效果如图1所示。

结合图3所示，所述液压支架（3）随着其正前方与其平齐的煤岩体模拟材料（2）在保证煤岩体模拟材料（2）上部的煤岩体模拟材料（2）不动的情况下被自动抽掉而前进，以模拟真实工作面向前推进的过程，同时通过置于煤岩体模拟材料（2）中的应力采集片（4）采集相应应力变化信息并由数据线（5）将信息传向数据处理及显示器（6），最终由数据处理及显示器（6）处理并显示数据信息，最终效果如图2、图3所示。

当然，以上说明仅仅为本实用新型的较佳实施例，本实用新型并不限于列举上述实施例，应当说明的是，任何熟悉本领域的技术人员在本说明书的教导下，所做出的所有等同替换、明显变形形式，均落在本说明书的实质范围之内，理应受到本实用新型的保护。