[发明专利]一种用于相似模拟试验的破碎顶板模拟方法

摘要

本发明公开了一种用于相似模拟试验的破碎顶板模拟方法，其解决了现有技术中的相似模拟材料不能很好的模拟破碎顶板随采随冒的特性，本发明方法包括：确定相似模拟试验模型的几何相似比、确定直接顶厚度m_z，煤层厚度m、碎胀系数K、立方体边长a，进而确定所需铺设立方体层数n；按照试验方案进行模型铺设等步骤。本发明采用规则的小立方体来模拟破碎顶板，可以实现破碎顶板冒落区注浆充填相似模拟试验对破碎顶板随采随冒的要求，且通过调整立方体边长和其自由冒落高度实现其冒落之后其碎胀系数可控，从而保证破碎顶板冒落区注浆充填相似模拟试验可以更好的模拟现场。

主权项

一种用于相似模拟试验的破碎顶板模拟方法，其特征在于包括以下步骤：a、确定相似模拟试验模型的几何相似比C，根据所模拟矿井的地质资料‑煤层柱状图，明确直接顶厚度m_z，煤层厚度m；b、对破碎顶板冒落之后的碎胀系数进行现场测量，确定碎胀系数K；则模型中对应的直接顶厚度为m_z·C，煤层厚度为m·C，此时煤层厚度m·C等于破碎顶板自由冒落高度；c、根据破碎顶板自由冒落高度m·C、碎胀系数K及不同边长立方体碎胀系数和自由冒落高度对应曲线，确定满足要求的立方体边长a；d、根据步骤b中所述的直接顶厚度m_z·C和步骤c所述的立方体边长a确定所需铺设立方体层数n；e、按照试验方案进行模型铺设，在铺设的煤层上方均匀铺上云母粉，在云母粉上方均匀铺设单元立方体并保证相邻单元立方体紧密接触，直至铺设至设计层数；f、在步骤e所述的单元立方体岩层上方正常铺设相似模拟材料，直至完成试验模型铺设；g、对模拟煤层进行开挖，观察并记录试验现象。