CN212459186U - 一种模拟地下煤炭开采覆岩运移及突水溃砂实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种模拟地下煤炭开采覆岩运移及突水溃砂实验装置，包括底座，底座上端固定连接有实验框架，实验框架内安装有实验箱体，实验箱体内腔对称设置有两组侧板，且实验箱体内腔位于两组侧板之间放置有模拟土层，侧板与实验箱体内壁通过伸缩杆连接，实验框架内腔底部设置有震动箱，实验框架内腔顶部设置电动推杆，电动推杆驱动端固定连接压板，实验框架顶部设置水箱，水箱外侧设置泵体，且泵体通过水管连通水箱与压板的内腔。本实用新型基于现有的对比文件中的实验方式进行改进，通过地震或者雨水冲击两种场景作为测试条件分别对模拟土层进行受力测试，其更能精确的反应实际场景中的土层受力状况，使得最终的实验测试效果更加精准。

Description

一种模拟地下煤炭开采覆岩运移及突水溃砂实验装置

技术领域

本实用新型涉及点胶机技术领域，具体为一种模拟地下煤炭开采覆岩运移及突水溃砂实验装置。

背景技术

众所周知，我国是资源大国，我国的煤矿资源也是遥遥领先于世界上其他国家。在煤矿开采的的矿体采伐中，工作人员需要对地质进行勘探研究以及地矿进行模拟。目前，申请号为CN201220603366.4的中国专利公开了地下工程相似材料模拟实验装置。其基于目前使用的地下工程相似材料模拟实验装置，大多通过液压吊柱对活动承载横梁施加压力，从而对填充材料施加压力，这样会使压力分布不均匀，压力值不容易控制，波动较大。其包括底座，所述的底座上安装有角柱和侧柱，所述的侧柱上安装有横梁，所述的角柱与活动承载横梁连接，所述的横梁与所述的活动承载横梁之间安装有液压吊柱。

但是现有的煤矿开采地质模拟装置依旧存在如下技术缺陷：其通过简单的挤压地质土层进行试验的情况下不符合实际的勘探场景，现有的地质土层会受到很多的外界因素影响，因此现有的试验装置单一的挤压条件进行实验测试情景会导致试验的结果不准确。因此，本实用新型设计了一种模拟地下煤炭开采覆岩运移及突水溃砂实验装置，来解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种模拟地下煤炭开采覆岩运移及突水溃砂实验装置，尽最大可能解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种模拟地下煤炭开采覆岩运移及突水溃砂实验装置，包括底座，所述底座上端固定连接有实验框架，所述实验框架内安装有实验箱体，所述实验箱体上端设置有开口，且实验箱体正面设有透明板，所述实验箱体内腔对称设置有两组侧板，且实验箱体内腔位于两组侧板之间放置有模拟土层，所述侧板与实验箱体内壁通过伸缩杆连接，所述实验框架内腔底部设置有震动箱，所述实验框架内腔顶部设置有电动推杆，所述电动推杆驱动端固定连接有压板，所述实验框架顶部设置有水箱，所述水箱外侧设置有泵体，且泵体通过水管连通水箱与压板的内腔。

优选的，所述实验箱体两侧均焊接有连接耳，所述实验框架内壁设置有对接连接耳的安装框，且连接耳与安装框通过螺栓与螺母配合可拆卸连接。

优选的，所述实验箱体正面的底部设置有刻度标，所述实验箱体底面设置有橡胶垫，所述实验箱体底部设置有连通内腔的出水口，且出水口设置有密封塞。

优选的，所述伸缩杆为弹簧伸缩杆结构。

优选的，所述震动箱正面设置有电机，所述震动箱内腔活动设置有转盘，所述转盘上端延伸至震动箱的上端，且电机的动力端固定连接转盘中心，所述转盘表面均匀设置有凸起。

优选的，所述压板底部设置有压力传感器和多组喷孔，且喷孔连通水管。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型基于现有的对比文件中的实验方式进行改进，通过将模拟土层设置于实验箱体内配合透明板便于实时监测土层受外力影响后的变化，利用土层受力向两侧延展推动侧板移动来评判模拟土层的受力标准，其中分别通过震动箱体内的电机驱动转盘利用外侧的凸起分别接触实验箱体的底部对其进行震动，模拟地震或者开采过程中对土层受力后的情景，再利用电动推杆推压压板挤压土层进行土层受力测试，并且还可以通过泵体抽取水后经过压板底部喷出对模拟土层进行打湿，模拟雨水场景下对土层的影响，随后再次进行挤压受力测试，本实用新型通过上述两种场景作为测试条件分别对模拟土层进行受力测试，其更能精确的反应实际场景中的土层受力状况，使得最终的实验测试效果更加精准。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型三维视角结构示意图；

图2为本实用新型二维视角结构示意图；

图3为本实用新型图2中实验箱体结构放大示意图；

图4为本实用新型图2中震动箱结构放大示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-底座，2-实验框架，3-实验箱体，301-连接耳，302-安装框，303-刻度标，304-橡胶垫，305-出水口，4-透明板，5-侧板，6-模拟土层，7-伸缩杆， 8-震动箱，801-电机，802-转盘，803-凸起，9-电动推杆，10-压板，11-水箱， 12-泵体，13-水管。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-4，一种模拟地下煤炭开采覆岩运移及突水溃砂实验装置，包括底座1，底座1上端固定连接有实验框架2，实验框架2内安装有实验箱体 3，实验箱体3上端设置有开口，且实验箱体3正面设有透明板4，实验箱体 3内腔对称设置有两组侧板5，且实验箱体3内腔位于两组侧板5之间放置有模拟土层6，侧板5与实验箱体3内壁通过伸缩杆7连接，实验框架2内腔底部设置有震动箱8，实验框架2内腔顶部设置有电动推杆9，电动推杆9驱动端固定连接有压板10，实验框架2顶部设置有水箱11，水箱11外侧设置有泵体12，且泵体12通过水管13连通水箱11与压板10的内腔。

其中，实验箱体3两侧均焊接有连接耳301，实验框架2内壁设置有对接连接耳301的安装框302，且连接耳301与安装框302通过螺栓与螺母配合可拆卸连接。通过实验箱体3两侧的连接耳301对接实验框架2两侧壁的安装框302后通过螺栓配合螺母固定安装。

其中，实验箱体3正面的底部设置有刻度标303，实验箱体3底面设置有橡胶垫304，实验箱体3底部设置有连通内腔的出水口305，且出水口305设置有密封塞。通过刻度标303观察侧板5的移动距离以及对照压板10下端压力传感器的压力，而橡胶垫304可在震动箱8对实验箱体3进行震动时对实验箱体3产生保护效果，另外测试完成后可以打开出水口305的胶塞将水排出。

其中，伸缩杆7为弹簧伸缩杆结构。

其中，震动箱8正面设置有电机801，震动箱8内腔活动设置有转盘802，转盘802上端延伸至震动箱8的上端，且电机801的动力端固定连接转盘802 中心，转盘802表面均匀设置有凸起803。动箱8外侧的电机801驱动转盘 802转动，转盘802外侧的橡胶凸起803接触实验箱体3底部产生震动。

其中，压板10底部设置有压力传感器和多组喷孔，且喷孔连通水管13。通过泵体12利用水管13将水箱11内的水抽取冲压板10底部的喷孔中喷出对模拟土层6进行打湿浇灌。

实施例的一个具体应用为：本实用新型使用时，通过在实验箱体3中两组侧板5之间搭建模拟土层6，随后通过实验箱体3两侧的连接耳301对接实验框架2两侧壁的安装框302后通过螺栓配合螺母固定安装。实验时，为了模拟地震或者地质开采过程中震动对土层的影响，通过震动箱8外侧的电机 801驱动转盘802转动，转盘802外侧的橡胶凸起803接触实验箱体3底部的橡胶垫304产生震动对实验箱体3内的模拟土层6进行震动，随后通过电动推杆9下压压板10挤压实验箱体3内的模拟土层6，此时模拟土层6受力后会向两侧推动侧板5挤压伸缩杆7，此时工作人员通过刻度标303观察侧板5 的移动距离以及对照压板10下端压力传感器的压力，对模拟土层6的受力进行分析。并且，工作人员也可以模拟雨水冲击的场景进行测试，通过泵体12 利用水管13将水箱11内的水抽取冲压板10底部的喷孔中喷出对模拟土层6 进行打湿浇灌，随后重复上述步骤利用电动推杆9推压压板10挤压模拟土层6进行测试，测试完成后可以打开出水口305的胶塞将水排出。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (6)

1.一种模拟地下煤炭开采覆岩运移及突水溃砂实验装置，包括底座(1)，其特征在于：所述底座(1)上端固定连接有实验框架(2)，所述实验框架(2)内安装有实验箱体(3)，所述实验箱体(3)上端设置有开口，且实验箱体(3)正面设有透明板(4)，所述实验箱体(3)内腔对称设置有两组侧板(5)，且实验箱体(3)内腔位于两组侧板(5)之间放置有模拟土层(6)，所述侧板(5)与实验箱体(3)内壁通过伸缩杆(7)连接，所述实验框架(2)内腔底部设置有震动箱(8)，所述实验框架(2)内腔顶部设置有电动推杆(9)，所述电动推杆(9)驱动端固定连接有压板(10)，所述实验框架(2)顶部设置有水箱(11)，所述水箱(11)外侧设置有泵体(12)，且泵体(12)通过水管(13)连通水箱(11)与压板(10)的内腔。

2.根据权利要求1所述的一种模拟地下煤炭开采覆岩运移及突水溃砂实验装置，其特征在于：所述实验箱体(3)两侧均焊接有连接耳(301)，所述实验框架(2)内壁设置有对接连接耳(301)的安装框(302)，且连接耳(301)与安装框(302)通过螺栓与螺母配合可拆卸连接。

3.根据权利要求1所述的一种模拟地下煤炭开采覆岩运移及突水溃砂实验装置，其特征在于：所述实验箱体(3)正面的底部设置有刻度标(303)，所述实验箱体(3)底面设置有橡胶垫(304)，所述实验箱体(3)底部设置有连通内腔的出水口(305)，且出水口(305)设置有密封塞。

4.根据权利要求1所述的一种模拟地下煤炭开采覆岩运移及突水溃砂实验装置，其特征在于：所述伸缩杆(7)为弹簧伸缩杆结构。

5.根据权利要求1所述的一种模拟地下煤炭开采覆岩运移及突水溃砂实验装置，其特征在于：所述震动箱(8)正面设置有电机(801)，所述震动箱(8)内腔活动设置有转盘(802)，所述转盘(802)上端延伸至震动箱(8)的上端，且电机(801)的动力端固定连接转盘(802)中心，所述转盘(802) 表面均匀设置有凸起(803)。

6.根据权利要求1所述的一种模拟地下煤炭开采覆岩运移及突水溃砂实验装置，其特征在于：所述压板(10)底部设置有压力传感器和多组喷孔，且喷孔连通水管(13)。

Images