[发明专利]一种复杂条件煤层开采地表沉陷相似模拟试验装置及方法

摘要

本发明涉及采矿工程试验研究技术领域，具体是一种复杂条件煤层开采地表沉陷相似模拟试验装置，包括底座、试验箱、填充件和试验箱角度调节机构。本发明还提供了一种复杂条件煤层开采地表沉陷相似模拟试验方法。相对于现有技术，本发明的有益效果为：通过开采口调节机构调节开采口的高度，选用与开采口匹配的填充件能够模拟不同开采高度；通过控制填充件的拉动位移能够模拟不同开采宽度；通过试验箱角度调节机构调整试验箱的角度能够模拟不同的煤层倾角；因此，本发明能够模拟多种不同开采条件及开采方案工况，可以用于对复杂地质环境的开采进行试验研究，从而探究煤层开采对地面沉降的作用机理及应对方案，消除安全隐患。

主权项

1.一种复杂条件煤层开采地表沉陷相似模拟试验装置，其特征在于：包括底座(1)、试验箱、填充件(2)和试验箱角度调节机构；所述试验箱包括底板(3)、开采层模框(4)和非开采层模框(5)，所述开采层模框(4)和非开采层模框(5)叠放固定在底板(3)上；所述开采层模框(4)的侧部设有开采口(6)和开采口调节机构，所述开采口调节机构包括调节板(7)、曲柄(8)、第一连杆(9)、弹簧(10)、旋钮(16)和棘轮止退机构；所述调节板(7)安装于开采层模框(4)上并可沿开采层模框(4)的高度方向滑动，调节板(7)的滑动能够调节开采口(6)的高度；所述曲柄(8)的一端枢接于开采层模框(4)上，所述旋钮(16)与曲柄(8)的转轴连接，曲柄(8)的另一端与第一连杆(9)的一端枢接，所述第一连杆(9)的另一端与调节板(7)枢接；所述弹簧(10)作用于开采层模框(4)和调节板(7)之间，所述棘轮止退机构用于阻碍曲柄(8)在弹簧(10)的作用下转动；所述填充件(2)与开采口(6)匹配且可从开采口(6)插入试验箱中；所述试验箱角度调节机构包括丝杠(11)、丝母(12)、第二连杆(13)和驱动电机(14)，所述丝杠(11)安装在底座(1)上，所述丝母(12)螺接于丝杠(11)；所述底座(1)上设有立板(15)，所述底板(3)与立板(15)枢接；所述第二连杆(13)分别与丝母(12)和底板(3)枢接；所述驱动电机(14)与丝杠(11)连接。