[发明专利]一种演示煤层开采顶板动态变化的仿真系统模型

权利要求书

1.一种演示煤层开采顶板动态变化的仿真系统模型，其特征在于：包括从下至上依次包括煤层模块（7）、伪顶模块、直接顶模块和砌体梁模块；

所述砌体梁模块由第一砌体梁模块（2）、砌体梁主体（1）和第二砌体梁模块（3）构成，其中，所述砌体梁主体（1）与所述第一砌体梁模块（2）的底部铰接，与所述第二砌体梁模块（3）的顶部铰接；

所述直接顶模块包括第一直接顶模块（4）以及至少4个第二直接顶模块（5），其中，第一个所述第二直接顶模块（5）与第一直接顶模块（4）的底部铰接，前一部分所述第二直接顶模块（5）与其前一个所述第二直接顶模块（5）的底部铰接，后一部分所述第二直接顶模块（5）与其前一个所述第二直接顶模块（5）的顶部铰接；

所述伪顶模块包括第一伪顶模块（6）和两个所述第二伪顶模块（13）；

在后一部分所述第二直接顶模块（5）的底部设置有挡板（8），其高度低于所述煤层模块（7）；

气囊（9），置于所述挡板（8）、所述第二直接顶模块（5）和煤层模块（7）之间形成的容纳空腔内，所述气囊（9）充气后的高度等于所述伪顶模块和所述煤层模块（7）之和。

2.根据权利要求1所述的演示煤层开采顶板动态变化的仿真系统模型，其特征在于：所述煤层模块（7）、所述第一伪顶模块（6）、所述第一直接顶模块（4）和所述第一砌体梁模块（2）之间通过粘结剂固定；

在所述容纳空间内靠近所述煤层模块（7）处还设置有液压模块（12），在所述第二砌体梁模块（3）的底部还设置有矸石模块（10）；所述砌体梁模块由PVC材料制成，所述直接顶模块由塑料泡沫制成，所述第一伪顶模块（6）由木材或PVC材料制成，两个所述第二伪顶模块（13）由具有弹性的可变形材料制成，其中一个固定在所述煤层模块顶部，位于第1个所述第二直接顶模块（5）的底部，另一个所述第二伪顶模块（13）固定在所述液压模块（12）上。

3.根据权利要求1或2所述的演示煤层开采顶板动态变化的仿真系统模型，其特征在于：

所述第一直接顶模块（4）的长度小于所述第一砌体梁模块（2），且大于所述第一伪顶模块（6）的长度，所述煤层模块（7）的长度大于所述第一砌体梁模块（2），多个所述第二直接顶模块（5）的长度之和大于所述砌体梁主体（1）的长度，所述液压模块（12）的高度同所述煤层模块（7）的高度。

4.根据权利要求1或2或3所述的演示煤层开采顶板动态变化的仿真系统模型，其特征在于：所述第二直接顶模块（5）为7个，其中，从左至右第1个所述第二直接顶模块（5）与所述第一直接顶模块（4）的底部铰接，第2～5个所述第二直接顶模块（5）与其前一个所述第二直接顶模块（5）的底部铰接，第6和7个所述第二直接顶模块（5）与其前一个所述第二直接顶模块（5）的顶部铰接；所述挡板（8）设置于第7个所述第二直接顶模块（5）的底部。

5.根据权利要求4所述的演示煤层开采顶板动态变化的仿真系统模型，其特征在于：所述气囊（9）包括囊体和通气管（13），在靠近所述囊体的所述通气管（13）处设置有充放气开关（14），当所述气囊处于充气状态时，支撑所述多个所述第二直接顶模块（5）与第一直接顶模块（4）连成一条直线并处于水平位置；所述气囊（9）为两个，两个气囊的放气表示对煤层的开采。