[实用新型]一种用于模拟煤层开采底板承压水导升的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及煤矿监测设备技术领域，具体涉及一种用于模拟煤层开采底板承压水导 升的装置，可实现煤层底板突水情况进行直观观测。

背景技术

由于煤层底板隔水层处于高压力、强渗流、多构造等极其复杂的地质环境，诱导底板突 水因素多样，近几年煤矿岩溶水的突水频率日趋上升，突水量日趋增大，因此研究煤层在采 动影响下底板水压的变化情况，及时对底板情况进行监测、预防，防止底板突水对采空区的 破坏十分重要。

现有技术中，主要利用孙文斌的深部采动高水压底板突水相似模拟试验系统和冯梅梅的 底板突水危险性物理模拟试验系统获得煤层开采时承压水对底板各岩层的影响及承压水水压 变化，但是这些方法还存在部分缺陷，如在深部采动高水压底板突水相似模拟试验系统中隔 水层材料的强度及自身密封性要求严格，底板突水危险性物理模拟试验系统不能实时监测裂 隙和突水通道的发育高度、水流的动压模拟等。因此，研制一种用于模拟承压水上煤层开采 底板突水的新装置可为承压水上煤矿安全回采提供正确的理论指导。

实用新型内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型提供一种用于模拟煤层开采底板承压水导升的装 置，该装置为了实现对承压水的导升位置及突水通道形成过程的直观观测。

为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种用于模拟煤层开采底板承压水导升的装置，包括模拟试验台、水囊及导升管，所述 模拟试验台的底座上表面的前后两侧，分别设置有前护板和后护板，前、后护板的两端均与 模拟试验台的左、右立柱固定连接，形成安装槽。所述水囊位于安装槽内，水囊的上方设置 有多个横向的承载螺栓，各承载螺栓连接前护板和后护板，且位于同一平面。承载螺栓上方 的安装槽内铺设有多块方形木板，各木板首尾相靠且布满整个安装槽。所述导升管有多根， 多根导升管沿安装槽竖向均匀排布，且下端穿过木板与水囊相连相通，各导升管的上端封闭。 每根导升管的一侧由上到下均匀布置有多个分支管，各分支管与其连接的导升管相连通。

优选地，各承载螺栓由水囊一侧的护板穿过，其末端旋入水囊另一侧的护板。所有承载 螺栓的底部与注满水的水囊的顶部之间具有间隙。

优选地，各导升管和分支管均由软质的透明PVC制成，可埋入木板上方的相似材料内， 所述各分支管的末端由相似材料的一侧伸出。

优选地，所述安装槽的底部设置有长条状的垫板，垫板位于水囊的下方，垫板的上表面 具有与水囊的底部相适配的U形凹槽，所述U形凹槽延伸至垫板的两端。

优选地，所述水囊的外部配置有承压水加载系统，承压水加载系统包括进水管、出水管 及水箱，所述进水管和出水管的一端分别与水囊相接相通，进水管和出水管的另一端分别连 接水箱。

优选地，所述进水管由水箱至水囊依次设置有控制阀门及稳压泵，位于稳压泵和水囊之 间的进水管上还设置有压力表。

通过采用上述技术方案，本实用新型的有益技术效果是：本实用新型结构简单，制造成 本低，实用性强，可更加直观观测到承压水的导升位置及突水通道的形成过程。

附图说明

图1是本实用新型一种用于模拟煤层开采底板承压水导升的装置的结构原理示意图。

图2是图1中本实用新型某一部分的结构示意图，示出的是水囊及导升管。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细说明：

结合图1和图2，一种用于模拟煤层开采底板承压水导升的装置，包括模拟试验台1、水 囊2及导升管3，所述模拟试验台1的底座上表面的前后两侧，分别设置有前护板4和后护 板5，所述前护板4和后护板5的两端均与模拟试验台1的左立柱11和右立柱12固定连接， 形成安装槽6。所述水囊2位于安装槽6内，水囊2的上方设置有多个横向的承载螺栓9，各 承载螺栓9连接前护板4和后护板5的上部，且位于同一平面。各承载螺栓9由水囊2一侧 的护板穿过，其末端旋入水囊2另一侧的护板，所有承载螺栓9的底部与注满水的水囊2的 顶部之间具有间隙。所述安装槽6的底部设置有长条状的垫板13，垫板13位于水囊2的下 方，垫板13的上表面具有与水囊2的底部相适配的U形凹槽，所述U形凹槽延伸至垫板13 的两端。所述承载螺栓9上方的安装槽6内铺设有多块方形木板7，各木板7的首尾相靠布 满整个安装槽6。