[发明专利]一种煤层底板灾害模拟装置及方法

权利要求书

1.一种煤层底板灾害模拟装置，其特征在于，包括：模拟箱及控制机构；

所述模拟箱，用于承载试验主体，所述模拟箱的一侧设置有观察窗；

所述控制机构设置于所述模拟箱上与所述观察窗相对一侧，用于控制所述试验主体；

所述试验主体包括：含水层、导升带、隔水层、破坏带及煤层；或所述试验主体包括：含水层、导升带、隔水层、破坏带、煤层及断层；

所述模拟箱与所述观察窗相对一侧设置有支撑板，所述控制机构包括：破坏带控制组件；

所述破坏带控制组件包括设置于所述支撑板的外侧面的破坏带动力单元及破坏带减速单元、设置于所述支撑板的内侧面的破坏带支撑平台、同步轮、从动轮、传动带及破坏带顶块；

所述破坏带减速单元，用于控制所述破坏带动力单元进行速度调整；

所述破坏带支撑平台设置于所述破坏带下侧，并水平设置于所述内侧面；

所述同步轮及所述从动轮设置于所述破坏带支撑平台，所述同步轮与所述破坏带动力单元传动连接，所述同步轮与所述从动轮通过所述传动带传动连接，所述传动带与所述破坏带相邻；

所述破坏带顶块设置于所述传动带上，位于所述破坏带的一侧，用于顶起所述破坏带。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，当所述试验主体包括：含水层、导升带、隔水层、破坏带及煤层时；

所述含水层、所述导升带、所述隔水层、所述破坏带及所述煤层依次层叠排放于所述模拟箱中，所述含水层为最底层。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，当所述试验主体包括：含水层、导升带、隔水层、破坏带、煤层及断层时；

所述含水层、所述导升带、所述隔水层、所述破坏带及所述煤层依次层叠排放于所述模拟箱中，所述含水层为最底层；

所述断层贯穿所述含水层、所述导升带、所述隔水层、所述破坏带及所述煤层。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述断层的贯穿角度为与水平方向形成55度角或与水平方向形成70度角。

5.根据权利要求2或3所述的装置，其特征在于，所述模拟箱与所述观察窗相对一侧设置有支撑板，所述控制机构包括：煤层控制组件；

所述煤层控制组件包括设置于所述支撑板的外侧面的煤层动力单元、贯穿所述支撑板并与所述煤层动力单元传动连接的传动杆、设置于所述传动杆上的传动链轮及设置于所述模拟箱上的传感单元；

所述传动链轮与所述煤层传动连接，用于拖动所述煤层；

所述传感单元，用于观测所述煤层的运动状态，根据所述运动状态控制所述煤层动力单元。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述支撑板还包括：插孔；所述破坏带包括：试验区、配合块及插销；

所述配合块与所述试验区连接并位于所述试验区下侧；所述配合块能够与所述破坏带顶块形成结构干涉以通过所述破坏带顶块顶起所述配合块，并通过所述配合块顶起所述试验区；

所述插销设置于所述配合块朝向所述支撑板的一侧，所述插销能够当所述配合块被顶起时与所述插孔形成结构干涉以限制所述配合块下落。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：支撑机构；所述支撑机构包括水箱及总控单元；

所述水箱设置有水阀，所述水箱内设置有水泵；

所述水箱与所述模拟箱通过导管连接，用于通过所述水泵为所述试验主体供水和/或回收所述试验主体内的水体；

所述水箱通过所述水阀与外部水体系统连接；

所述总控单元，用于协调控制所述控制机构及所述水箱。

8.一种应用如权利要求1-7任意一项所述的装置的煤层底板灾害模拟方法，其特征在于，包括：

用户启动煤层底板灾害模拟装置；

所述煤层底板灾害模拟装置控制控制机构带动模拟箱内的试验主体进行模拟运动；

通过所述试验主体的模拟运动模拟煤层底板灾害。