[实用新型]一种模拟煤矿采空区顶板运动状态的教学二维模型

权利要求书

1.一种模拟煤矿采空区顶板运动状态的教学二维模型，包括底座，底座上固定安装有开口朝上的U形框架，其特征在于：U形框架的两侧板之间设置有透明板，U形框架的两侧板下端对应设置有预留开口，U形框架的两侧板上沿侧板的延伸方向设置有至少两列平行穿绳通孔，U形框架的底面上设置有与预留开口相匹配的可移动承载体，可移动承载体的一端或底部设置有牵引机构，可移动承载体之上设置有直接顶模拟层，直接顶模拟层的上端面和下端面分别设置有上层柔性垫片和下层柔性垫片，上层柔性垫片之上设置有老顶模拟层，老顶模拟层之上设置有上覆岩层模拟层，上覆岩层模拟层之上设置有可控制水量的水袋，U形框架之外设置有水袋水量的控制系统；

所述老顶模拟层由多层大矩形模块叠加而成，大矩形模块中横向方向设置有至少两个连接通孔，每层大矩形模块均由横向设置的弹性绳通过连接通孔串接在一起，所述上覆岩层模拟层由多层小矩形模块叠加而成，小矩形模块中横向方向设置有至少两个连接通孔，每层小矩形模块均由横向设置的弹性绳通过连接通孔串接在一起，所有弹性绳的两端分别穿过U形框架两侧板上的平行穿绳通孔绑定在外侧面上，且至少有一端安装有松紧调节装置。

2.根据权利要求1所述的一种模拟煤矿采空区顶板运动状态的教学二维模型，其特征在于：所述水袋水量的控制系统包括储水箱、水泵，储水箱与水泵通过吸水管路相连通，水泵与水袋通过上水管路相连通，水袋与储水箱通过排水管路相连通；所述的排水管路上设置有阀门，上水管路上设置有流量计。

3.根据权利要求1所述的一种模拟煤矿采空区顶板运动状态的教学二维模型，其特征在于：所述的大矩形模块和小矩形模块均由塑料或树脂材料制成，小矩形模块的横向长度为大矩形模块横向长度的1/2，小矩形模块和大矩形模块的厚度和宽度相同。

4.根据权利要求1所述的一种模拟煤矿采空区顶板运动状态的教学二维模型，其特征在于：所述牵引机构由安装于可移动承载体一端且位于U形框架之外的电动螺杆组成，或由安装于可移动承载体底部的直线电机运动机构组成，或由安装于可移动承载体底部的步进电机运动机构组成。

5.根据权利要求1或4所述的一种模拟煤矿采空区顶板运动状态的教学二维模型，其特征在于：所述可移动承载体由上、下两层硬质橡胶组成，远离电动螺杆的一端为三角体形状，且上层硬质橡胶内安装有多个与外部数据处理装置相连的压力传感器。

6.根据权利要求1所述的一种模拟煤矿采空区顶板运动状态的教学二维模型，其特征在于：所述U形框架的两侧板之间设置的透明板由多块呈条板状的有机玻璃板横向安装而成，且有机玻璃板通过紧固螺栓固定在U形框架上。

7.根据权利要求1所述的一种模拟煤矿采空区顶板运动状态的教学二维模型，其特征在于：所述的上层柔性垫片和下层柔性垫片均由高分子材料制成，上层柔性垫片和下层柔性垫片的两端均设置有牵引绳，两端的牵引绳分别穿过U形框架两侧板上的平行穿绳通孔绑定在外侧面上，且远离电动螺杆一侧设置有松紧调节装置。

8.根据权利要求1所述的一种模拟煤矿采空区顶板运动状态的教学二维模型，其特征在于：所述的直接顶模拟层由可压缩且能复原的散体或块体状的泡沫塑料或泡沫橡胶或泡沫高分子材料组成。

9.根据权利要求1所述的一种模拟煤矿采空区顶板运动状态的教学二维模型，其特征在于：所述U形框架的底面上沿其横向延伸方向设置有滑槽，可移动承载体的底部设置有与滑槽配合使用的凸台，或U形框架的底面上沿其横向延伸方向设置有滑轨，可移动承载体的底部设置有与滑轨配合使用的滑轮。