[发明专利]倾角可调的综放长壁顶煤放出三维模拟实验装置及方法

权利要求书

1.一种倾角可调的综放长壁顶煤放出三维模拟实验装置，其特征在于，包括实验装置箱体和实验装置底座；

所述实验装置箱体由左-右-后方的三面金属板和前方的玻璃板围成，所述玻璃板或者金属板上固定有实时显示抬升角度的双轴数显水平仪；所述底座包括平行设置的分别代表煤层角钢和顶煤角钢的可抽动的不锈钢盒和角钢，所述不锈钢盒和角钢的左侧通过综放支架连接，所述不锈钢盒和角钢均为纵向排列；

所述实验装置底座的四角设有二级平台，所述二级平台上安装有千斤顶，所述实验装置箱体放置于所述实验装置底座之上，通过千斤顶抬升角度。

2.根据权利要求1所述的倾角可调的综放长壁顶煤放出三维模拟实验装置，其特征在于，所述箱体与底座四周的接触边缘每侧设有两个门轴，作为抬升过程中的支点。

3.根据权利要求1所述的倾角可调的综放长壁顶煤放出三维模拟实验装置，其特征在于，所述箱体的侧棱每隔20cm设有三角铁片，用于标示高度和加固所述箱体。

4.根据权利要求1所述的倾角可调的综放长壁顶煤放出三维模拟实验装置，其特征在于，在所述金属板顶端加装吊装环，吊装架上设有滑轮，吊装铁链穿入吊装环中，滑轮通过吊装铁链吊住所述箱体。

5.根据权利要求1所述的倾角可调的综放长壁顶煤放出三维模拟实验装置，其特征在于，所述模拟实验装置包含两组千斤顶，所述每组千斤顶由1号、2号和3号千斤顶组成，所述1号、2号和3号千斤顶为按照由小到大依次排列的型号，每次实验中同型号的两个千斤顶安装于相邻的一组二级平台上。

6.一种倾角可调的综放长壁顶煤放出三维模拟实验方法，其特征在于，包括将实验装置箱体倾斜抬升和前后抬升，所述倾斜抬升模拟仰斜或者俯斜开采时煤层的状态，所述前后抬升模拟不同倾角开采时煤层的状态；所述抬升的具体步骤为：

步骤1、将两个1号千斤顶分别置于相邻的两个二级平台上，所述两个1号千斤顶同步抬升，实现较小倾角的倾斜，或者抬升至实验装置箱体和二级平台的空隙达到足以放置2号千斤顶的最低位，同时保持所述实验装置箱体稳定，抬升过程中同时保持所述实验装置箱体稳定和吊装铁链拉紧；

步骤2、所述两个1号千斤顶抬升至实验装置箱体和二级平台的空隙达到足以放置2号千斤顶的最低位后，将两个2号千斤顶置于所述两个二级平台，所述两个2号千斤顶同步抬升，实现较大倾角的倾斜，或者抬升至实验装置箱体和二级平台的空隙达到足以放置2号千斤顶的最低位，抬升过程中同时保持所述实验装置箱体稳定和吊装铁链拉紧；

步骤3、所述两个2号千斤顶抬升至实验装置箱体和二级平台的空隙达到足以放置3号千斤顶的最低位后，将两个3号千斤顶置于所述两个二级平台，替换所述两个1号千斤顶同步抬升，实现大倾角的倾斜，抬升过程中同时保持所述实验装置箱体稳定和吊装铁链拉紧；

根据抬升的角度，选择步骤1-3中的一部分，按照与上述步骤相反的步骤，卸下千斤顶，实验装置箱体回归水平位。

7.根据权利要求6所述的倾角可调的综放长壁顶煤放出三维模拟实验方法，其特征在于，双轴数显水平仪实时显示抬升角度。

8.根据权利要求6所述的倾角可调的综放长壁顶煤放出三维模拟实验方法，其特征在于，可以实现综采放顶煤走向长壁采煤法55°以下任意煤层角度的模拟。

9.根据权利要求6所述的倾角可调的综放长壁顶煤放出三维模拟实验方法，其特征在于，可以实现综采放顶煤走向长壁采煤法45°-55°大倾角煤层开采的模拟。

10.根据权利要求7所述的倾角可调的综放长壁顶煤放出三维模拟实验装置方法，其特征在于，可以实现综采放顶煤倾斜长壁采煤法33°以下任意煤层角度的模拟。