[发明专利]一种可监测岩层位移的大型采矿相似模拟实验装置

权利要求书

1.一种可监测岩层位移的大型采矿相似模拟实验装置，其特征在于：包括模拟架(1)和设置在其中的煤层(2)和其他多个岩层，在所述煤层(2)上方设置有含水层(3)，在所述含水层(3)中设置有含水层模拟系统，所述含水层模拟系统包括一端相连并呈螺旋状布置的出水管(301)和进水管(302)，所述出水管(301)的另一端与第一智能控压水箱(303)相连，所述进水管(302)的另一端与第二智能控压水箱(304)相连，所述含水层模拟系统整体为椭圆形，在所述进水管(302)和所述出水管(301)的底部设置有喷水孔(305)，在所述喷水孔(305)上覆盖有塑胶贴纸；

在所述模拟架(1)中设置有多个渗透距测量仪(4)，所述渗透距测量仪(4)包括电源(401)、电源线(402)和电阻杆(403)，所述电阻杆(403)为中空的长条形，在其左端设置有一个通孔(404)，所述电源线(402)为两根，一端分别与所述电源(401)相连，其中一个所述电源线(402)的另一端与所述电阻杆(403)的左端相连，另一个所述电源线(402)的另一端穿过所述通孔(404)与所述电阻杆(403)的右端相连。

2.根据权利要求1所述的可监测岩层位移的大型采矿相似模拟实验装置，其特征在于：所述喷水孔(305)的设置方式为：在穿过椭圆中心的5条直线上，所有直线与所述进水管(302)和所述出水管(301)的相交处均设置有所述喷水孔(305)，所述5条直线中，相邻的两条直线之间的角度均为36°。

3.根据权利要求2所述的可监测岩层位移的大型采矿相似模拟实验装置，其特征在于：所述第一智能控压水箱(303)和所述第二智能控压水箱(304)的控压区间为0-4MPa，压力最大控制精度为0.1MPa，控制方式为：初始时，所述第一智能控压水箱(303)的压力比所述第二智能控压水箱(304)的压力大0.3MPa，当采煤模拟系统推采超过500mm时，开始升压，保持所述第一智能控压水箱(303)的压力比所述第二智能控压水箱(304)的压力大1MPa以上；

所述椭圆形的左右方向最长边为1750mm，上下方向最长边为1500mm，所述出水管(301)和所述进水管(302)的最大间距为200mm，所述出水管(301)和所述进水管(302)的截面为正方形，边长为20mm，所述喷水孔(305)的直径为1mm，所述塑胶贴纸的宽度为20mm，厚度为1-2mm。

4.根据权利要求3所述的可监测岩层位移的大型采矿相似模拟实验装置，其特征在于：所述电阻杆(403)的长度为2500mm，电阻为5kΩ，直径为18mm，电源为12V。

5.根据权利要求4所述的可监测岩层位移的大型采矿相似模拟实验装置，其特征在于：在沿所述模拟架(1)的长度方向上，布置有多个所述渗透距测量仪(4)，一端设置在所述模拟架(1)左右方向的中心，从前至后总共设置有3排，排距为600mm，在竖直方向上，每排有4个，间距为150mm，位于最上部的所述渗透距测量仪(4)距离所述含水层(3)下方200mm处；

在沿所述模拟架(1)的宽度方向上，布置有多个所述渗透距测量仪(4)，从左至右总共设置有3排，排距为600mm，在竖直方向上，每排有4个，间距为150mm，位于最上部的所述渗透距测量仪(4)距离所述含水层(3)下方200mm处。

6.根据权利要求5所述的可监测岩层位移的大型采矿相似模拟实验装置，其特征在于：包括自动压实装置(9)，包括：

4个支柱(901)，竖直固定在靠近所述模拟架(1)的4个角处，两个支撑杆(902)一前一后固定在4个所述支柱(901)上；

固定杆(903)，其两端分别设置有轮体(904)，与第一电机相连，所述轮体(904)能够沿所述支撑杆(902)左右滚动，在所述固定杆(903)的下端连接有第一伸缩杆(906)，在所述第一伸缩杆(906)的下端连接有固定轴(907)，在所述固定轴(907)上套设有抚料滚筒(908)，与第二电机相连，所述抚料滚筒(908)能够绕所述固定轴(907)旋转，在所述抚料滚筒(908)上沿其长度方向均匀设置有4排挡片(909)。