[发明专利]一种厚煤层分层开采的教学模拟装置

说明书

本发明公开了一种厚煤层分层开采的教学模拟装置，包括模型支架(1)，在其中设置有上煤层模拟系统(2)、下煤层模拟系统(3)、再造假顶模拟系统(4)和多个其他岩层；所述上煤层模拟系统(2)设置在所述下煤层模拟系统(3)的上部，所述上煤层模拟系统(2)和所述下煤层模拟系统(3)均由多个铁棍(5)从左到右依次排列而成；所述再造假顶模拟系统(4)由多个第一塑料片(6)和多个第二塑料片(7)交错设置并且活动连接而成。本发明所述的厚煤层分层开采的教学模拟装置完全还原模拟煤层分层开采场景以及对顶底板造成的规律影响研究。

技术领域

本发明涉及矿业领域教学研究与科研实验，特别是涉及一种厚煤层分层开采的教学模拟装置。

背景技术

三维相似模拟就是传统的相似模拟实验的优化与改良，传统的二维相似模拟宽度只有20cm，完全没有考虑边界效应对开采压力的影响，同时，目前为止相似模拟都没有考虑到伪顶的影响，这些都是不完全符合相似实验的原则；

同时，分层开采是当煤层很厚时，将煤层分成若干层，一般是2层或3层，分别开采。这种回采工艺就叫做“分层开采”，分层开采由很多问题需要在煤层开采之前确定清楚，比如下分层滞后时间，采掘接续进度安排，以及对顶板岩性的需求等问题，甚至是分两层还是分三层更有利于安全生产，这些问题通过合理的相似模拟来研究。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种完全还原模拟煤层分层开采场景以及对顶底板造成的规律影响研究的厚煤层分层开采的教学模拟装置。

一种厚煤层分层开采的教学模拟装置，包括模型支架，在其中设置有上煤层模拟系统、下煤层模拟系统、再造假顶模拟系统和多个其他岩层；

所述上煤层模拟系统设置在所述下煤层模拟系统的上部，所述上煤层模拟系统和所述下煤层模拟系统均由多个铁棍从左到右依次排列而成；

所述再造假顶模拟系统由多个第一塑料片和多个第二塑料片交错设置并且活动连接而成，所述第一塑料片和所述第二塑料片的数量总和与所述上煤层模拟系统中的所述铁棍数量一致，并且每个所述第一塑料片和所述第二塑料片的后端分别连接一个所述铁棍的前端。

本发明所述的厚煤层分层开采的教学模拟装置，其中，

所述第一塑料片包括第一板体和固定在其左右两侧的第一连接件，所述第一连接件包括第一侧板和固定在其顶端的第一限位片，所述第一侧板的底端与所述第一板体连接，所述第一限位片水平设置并向内侧延伸；

所述第二塑料片包括第二板体和固定在其左右两侧的第二连接件，所述第二连接件包括第二侧板和固定在其底端的第二限位片，所述第二侧板的顶端与所述第二板体连接，所述第二限位片水平设置并向内侧延伸；

相邻的所述第一连接件和所述第二连接件扣合连接，并且二者之间能够相对自由滑动。

本发明所述的厚煤层分层开采的教学模拟装置，其中，所述模型支架包括底板和固定在其左右两侧的两个支架侧板，在所述支架侧板上设置有多个通孔；

所述铁棍的前端设置在所述模型支架的前端，长度长于所述模型支架的宽度。

本发明所述的厚煤层分层开采的教学模拟装置还包括煤柱模拟系统，由煤柱顶板、煤柱底板和两个煤柱侧板构成，所述煤柱模拟系统的前端与所述模型支架的前端对齐。

本发明所述的厚煤层分层开采的教学模拟装置，其中，在所述上煤层模拟系统和所述下煤层模拟系统的左右两侧填充有骨料。

本发明所述的厚煤层分层开采的教学模拟装置，其中，所述模型支架的长宽高分别为5000mm、2600mm和4800mm；所述铁棍为长方体，高度和宽度为模拟煤厚的一半，在所述上煤层模拟系统中，所述铁棍的长度为3000mm，在所述下煤层模拟系统中，所述铁棍的长度为2800mm；所述第一塑料片和所述第二塑料片的宽度与所述铁棍的宽度相同，长度为2300mm。