[发明专利]一种煤层底板灾害模拟装置及方法

说明书

本说明书一个或多个实施例提供的一种煤层底板灾害模拟装置及方法，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。本说明书一个或多个实施例通过不同的试验主体模拟现有煤层开采中主要遇到的地质结构，通过控制机构进行煤层开采的模拟，并通过观察窗观测模拟的地质变化情况。整体装置具有结构简单，易于观察的优点，能够直观形象的模拟煤层开采过程中底板突水水害成灾的机理，可以准确的根据模拟进行灾害的预测和预警，同时有利于灾后的救援和修复。

技术领域

本说明书一个或多个实施例涉及煤炭开采技术领域，尤其涉及一种煤层底板灾害模拟装置及方法。

背景技术

近年来，随着科学技术的进步，煤矿生产与建设过程中的装备、工艺、技术都有了极大的提高，但煤矿事故，特别是煤矿底板突水事故仍然频繁发生。煤层底板突水实质是煤层下伏承压水沿采煤工作面底板隔水层岩体内部通道突破底板隔水层的阻隔，以突发、缓发或滞发的形式向上涌人工作面采空区的过程。

然而，传统的突水预测方法未考虑空间变化及时间动态变化，致使突水预测偏离实际。致使矿井突水量和经常性涌水量的预测不准。

发明内容

有鉴于此，本说明书一个或多个实施例的目的在于提出一种煤层底板灾害模拟装置及方法。

基于上述目的，本说明书一个或多个实施例提供一种煤层底板灾害模拟装置，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。

在一些实施方式中，所述试验主体包括：含水层、导升带、隔水层、破坏带及煤层；

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。

在一些实施方式中，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。

在一些实施方式中，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。

在一些实施方式中，所述试验主体包括：含水层、隔水层、煤层及陷落柱；

所述含水层、所述隔水层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；所述陷落柱贯穿所述含水层、所述隔水层及所述煤层。

在一些实施方式中，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。

在一些实施方式中，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；