[发明专利]一种沿空留巷单元支架与墩柱组合模拟装置及试验方法

权利要求书

1.一种沿空留巷单元支架与墩柱组合模拟装置，其特征在于，包括墩柱模拟机构、单元支架模拟机构和管路连接及测试机构，管路连接及测试机构包括阀块，阀块内设置多个油道，油道内安装有压力检测元件，油道的一端通过开关阀连接加压油源，墩柱模拟机构和单元支架模拟机构均包括底座，底座内设有多个液压腔，液压腔内均设有活塞，活塞通过活塞杆与位于底座上方的顶板连接，活塞下方的液压腔空间通过油管与对应油道的另一端连接。

2.如权利要求1所述的一种沿空留巷单元支架与墩柱组合模拟装置，其特征在于，所述油道为三通油道，具有三个端口，其中一个端口通过开关阀连接加压油源，另一个端口通过油管连接液压腔，第三个端口处安装压力检测元件。

3.如权利要求1所述的一种沿空留巷单元支架与墩柱组合模拟装置，其特征在于，液压腔下方的底座部分设有液压油通道，液压油通道的一端与活塞下方的液压腔空间连通，另一端延伸至底座的侧面，底座侧面固定有多个第一卡套，每个第一卡套对应一个液压油通道，第一卡套内设有中间通道，中间通道一端与液压油通道连通，另一端插入有油管。

4.如权利要求1所述的一种沿空留巷单元支架与墩柱组合模拟装置，其特征在于，阀块的侧面固定有多个第二卡套，第二卡套内也设置有中间油道，中间通道的一端与油道的出油端连通，另一端插入有油管。

5.如权利要求1所述的一种沿空留巷单元支架与墩柱组合模拟装置，其特征在于液压腔顶端延伸至底座上表面，底座上表面液压腔的对应位置处设有限位件，活塞杆通过限位件设置的开孔穿过限位件，开孔的直径小于活塞的直径以使得活塞无法被液压油顶出至液压腔外部，活塞与液压腔的内腔面之间设置有至少一道密封圈。

6.如权利要求1所述的一种沿空留巷单元支架与墩柱组合模拟装置，其特征在于墩柱模拟机构的顶板为圆形顶板，单元支架模拟机构的顶板为长方形顶板，墩柱模拟机构的液压腔的数量多于单元支架模拟机构的液压腔的数量。

7.如权利要求1所述的一种沿空留巷单元支架与墩柱组合模拟装置，其特征在于所述油管采用外径为1.8mm-2.2mm，壁厚0.4mm-0.6mm的毛细铜管。

8.一种权利要求1-8任一项所述的沿空留巷单元支架与墩柱组合模拟装置的试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

将顶板处于下落状态的墩柱模拟机构和单元支架模拟机构相邻放入模型的巷道中，其中墩柱模拟机构靠近首采工作面设置；

对模型首采工作面进行煤层开采，随着煤层的开采，依次将单元支架模拟机构的顶板升起，与模型的巷道顶板接触并对模型的巷道顶板施加设定的初撑力，记录单元支架模拟机构对应的压力检测元件检测到的压力数值的变化情况；

当首采工作面煤层开采设定距离后，随着煤层的开采，依次将墩柱模拟机构的顶板升起并与模型的巷道顶板接触，无初撑力，随着墩柱模拟机构顶板的升起，将顶板升起的墩柱模拟机构对应位置处的单元支架模拟机构的顶板下落，记录墩柱模拟机构对应的压力检测元件检测到的压力数值变化情况；

首采工作面煤层开采完成后，将单元支架模拟机构取出，进行第二工作面煤层的回采直至全部回采完毕，记录墩柱模拟机构对应的压力检测元件检测到的压力数值变化情况。