[发明专利]一种多水平联合开采的实验模拟架

说明书

本发明公开了一种多水平联合开采的实验模拟架，包括模型支架(1)和设置在其内部的第一煤层模拟系统(2)、第二煤层模拟系统(3)和其他岩层；所述第一煤层模拟系统(2)和所述第二煤层模拟系统(3)均由多个杆体(4)从左至右排列而成，所述第一煤层模拟系统(2)设置在所述第二煤层模拟系统(3)的上部，且与所述第二煤层模拟系统(3)之间具有间隔。本发明提供了一种多水平联合开采的实验模拟架，完全还原模拟分层开采场景以及对顶底板造成的规律影响研究，期望最大可能的去还原煤层分层开采现场状态。

技术领域

本发明涉及矿业领域，特别是涉及一种多水平联合开采的实验模拟架。

背景技术

多水平联合开采的意思就是同时存在多个水平进行开采。比如一个煤矿布置有标高为+100的水平、标高为+200的水平，每个水平都有采面，这样的就是多水平开采。多水平联合开采变形破坏过程极其复杂，物理力学过程复杂，现场测定受到多方条件限制，特别是不同的开采步距，推进速度等对上下水平工作面究竟有何影响，都需要尽可能的实地论证，而实际上这是不可能的。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种多水平联合开采的实验模拟架，完全还原模拟分层开采场景以及对顶底板造成的规律影响研究，期望最大可能的去还原煤层分层开采现场状态。

一种多水平联合开采的实验模拟架，包括模型支架和设置在其内部的第一煤层模拟系统、第二煤层模拟系统和其他岩层；

所述第一煤层模拟系统和所述第二煤层模拟系统均由多个杆体从左至右排列而成，所述杆体为长方体，所述第一煤层模拟系统和所述第二煤层模拟系统的前端和左右两侧与所述模型支架之间具有间隔，后端从所述模型支架中穿出；

所述第一煤层模拟系统设置在所述第二煤层模拟系统的上部，且与所述第二煤层模拟系统之间具有间隔。

本发明所述的多水平联合开采的实验模拟架，其中，在所述杆体的前部设置有一条红线和一条蓝线。

本发明所述的多水平联合开采的实验模拟架，其中，所述模型支架包括底板和固定在所述底板上的左侧板和前侧板，在所述左侧板上设置有多个通孔，所述前侧板为有机玻璃；

所述模型支架还包括后侧板和右侧板，均由多个侧护板上下堆叠固定而成，所述侧护板包括板体和固定在所述板体上端和下端的支撑板，在所述板体的左右两侧采用螺丝固定在所述模型支架上。

本发明所述的多水平联合开采的实验模拟架，其中，在所述后侧板上，多个所述侧护板之间设置有供所述第一煤层模拟系统和所述第二煤层模拟系统穿出的缝隙。

本发明所述的多水平联合开采的实验模拟架，其中，所述模型支架的长宽高分别为5000mm、2600mm和4800mm，所述第一煤层模拟系统和所述第二煤层模拟系统的前端和左右两侧与所述模型支架的距离均为300mm，所述红线距离所述杆体的前端之间的距离为300mm，所述蓝线设置在所述红线的后方50mm处，所述杆体的长度为2800mm，宽度和高度均为模拟煤层高度h，h为3～8cm；

所述第一煤层模拟系统和所述第二煤层模拟系统之间的距离小于1m，所述第一煤层模拟系统和所述第二煤层模拟系统中杆体的数量为50～130根。

本发明所述的多水平联合开采的实验模拟架，还包括变形实时测量系统，由多个应变片构成，具体设置方式为：在所述模型支架宽度方向的中部，从左至右设置有多排、4列所述应变片。

本发明所述的多水平联合开采的实验模拟架，其中，4列所述应变片距离所述模型支架的左侧板之间的距离分别为1300mm、2250mm、2750mm和3700mm。

本发明所述的多水平联合开采的实验模拟架，其中，距离所述第一煤层模拟系统或者所述第二煤层模拟系统0.5m范围内，相邻两排所述应变片之间的距离为20mm，在0.5～1.2m范围内，相邻两排所述应变片之间的距离为40mm。