[发明专利]CT扫描相似材料模拟试验台

摘要

本发明公开一种CT扫描相似材料模拟试验台，其特征在于包括控制和数据处理系统、试验箱体、扫描系统、电热开挖系统。本试验台以石蜡颗粒材料作为煤层相似材料，通过电热开挖系统，以电热丝加热熔化石蜡颗粒材料的形式，有效模拟工作面的开挖过程，节省了人力，并可以通过铺设多层电热网逐层加热的方式，实现厚煤层分层开采的有效模拟。同时，在模拟开采过程中，可利用扫描系统对煤岩体模型进行CT扫描，获取模型采场覆岩移动、变形和破坏的剖面图像，并可以结合CT图像三维重建技术，实现覆岩空间形态三维立体图像的输出。本试验台操作方便，能够实现对采场覆岩的空间形态特征的有效观测，有利于深入和全面的掌握采动覆岩的移动和变形规律。

主权项

1.一种CT扫描相似材料模拟试验台，其特征在于：包括控制和数据处理系统、试验箱体、扫描系统、电热开挖系统；所述控制和数据处理系统通过计算机程序控制CT扫描相似材料模拟试验过程中的图像扫描，同时，控制和数据处理系统通过CT三维重建技术形成并输出采场覆岩三维空间形态的图像；所述试验箱体为一立方体空间，底部有四根支柱，后面为一金属挡板，前、左、右三面均为条形有机玻璃挡板通过螺丝拼接而成；所述扫描系统包括扫描架和底轮，扫描架为一方形支架，正面环绕试验箱体，其功能在于实现对试验箱体内部的煤岩体进行扫描，得到煤岩体的竖向剖面图像；所述底轮受计算机控制，安设在扫描架底部，可在试验箱体前后支柱之间的导轨上滑行，以此带动扫描架前后移动，实现在不同位置处的扫描，进而获得不同位置处的剖面图像；所述电热开挖系统包括控制器、电热网、石蜡颗粒材料、排液管；所述电热网为多条平行的电热丝，铺设于煤层相似材料开挖的平面区域内，每组电热丝均应平行于模拟工作面；形成多组平行的回路，利用控制器控制电热网中各回路电热丝对石蜡颗粒材料进行加热，使其熔化，由此模拟煤层的开挖；所述石蜡颗粒材料成分为半精炼石蜡，具有熔点低、无毒、加热易熔化的性质，用于模拟煤层材料；所述排液管为两根塑料细管，其管壁排列布置多个圆孔；两条排液管贯通铺设于与电热丝形成的多组平行回路垂直的方向上，且位于平面区域内平行回路的两端，并留一端头于试验箱体外侧；模型开挖过程中，石蜡颗粒材料熔化后产生的液体可通过排液管排出试验箱体。