專利名稱：煤礦固體充填開采三維模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種煤礦固體充填開采三維模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，該平臺(tái)可以在煤礦固體充填開采中研究充填開采效果。
背景技術(shù)：
固體充填開采是將煤矸石、爐渣、城市固體廢料等破碎成一定塊度，混上粉煤灰等膠結(jié)材料，運(yùn)至井下工作面，借助一定機(jī)械設(shè)備充入采空區(qū)，從而實(shí)現(xiàn)最大限度的回收煤炭資源，并最終控制地表下沉的采煤方法。充填開采因其能夠置換出大量“三下”壓煤、減小地表下沉、同時(shí)能夠處理矸石或其他固體廢料，越來(lái)越被關(guān)注并逐漸成為煤礦綠色開采技術(shù)。 目前關(guān)于充填開采的研究主要是集中于研究充填材料的性質(zhì)和充填所用的設(shè)備。其中對(duì)充填材料性質(zhì)的研究，主要在實(shí)驗(yàn)室通過(guò)測(cè)試材料的力學(xué)特性獲得最優(yōu)材料配比，對(duì)于充填設(shè)備也是在生產(chǎn)過(guò)程中逐漸改進(jìn)和完善。然而，目前缺少一種有效的、快速的研究充填材料在充填工作面里的壓實(shí)和變形過(guò)程，并研究充填效果的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種煤礦固體充填開采三維模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，該平臺(tái)能夠模擬充填開采充填材料的受力、變形過(guò)程，進(jìn)而研究充填材料性質(zhì)和充填工藝對(duì)充填效果的影響。本發(fā)明采取了如下技術(shù)方案本發(fā)明中的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)包括內(nèi)部鋪設(shè)有模擬煤層的箱體、設(shè)置在箱體頂部用于對(duì)模擬煤層加壓的頂板載荷加載裝置、設(shè)置在箱體內(nèi)用于開采模擬煤層的煤體開采裝置和對(duì)開采區(qū)的填充材料進(jìn)行夯實(shí)的充填體夯實(shí)機(jī)構(gòu)、以及信號(hào)采集系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)；所述箱體內(nèi)模擬煤層的不同層位均鋪設(shè)有應(yīng)變片傳感器，信號(hào)采集系統(tǒng)采集各傳感器信號(hào)并將其傳送給數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行處理。所述頂板加載裝置包括安裝在箱體頂部的導(dǎo)軌、安裝在導(dǎo)軌上的液壓缸、布置在液壓缸和模擬煤層上端面之間的加載墊板、設(shè)置在液壓缸和加載墊板之間的壓力傳感器、 以及設(shè)置在加載導(dǎo)軌和加載墊板之間的位移傳感器。所述煤體開采裝置包括割煤刀具前后行走導(dǎo)軌、安裝在割煤刀具前后行走導(dǎo)軌上的割煤刀具左右行走導(dǎo)軌、以及安裝在割煤刀具左右行走導(dǎo)軌上的割煤刀具。所述充填體夯實(shí)機(jī)構(gòu)包括夯實(shí)機(jī)構(gòu)前后行走導(dǎo)軌、安裝在夯實(shí)機(jī)構(gòu)前后行走導(dǎo)軌上的夯實(shí)機(jī)構(gòu)左右行走導(dǎo)軌、安裝在夯實(shí)機(jī)構(gòu)左右行走導(dǎo)軌上的液壓缸、安裝在液壓缸活塞端的夯實(shí)推板、布置在液壓缸活塞和夯實(shí)推板之間的傳感器。所述箱體側(cè)面開有注漿孔，在煤層開采后，向采空區(qū)充進(jìn)充填材料過(guò)程中同時(shí)埋設(shè)與注漿孔相連通的注漿管路。箱體的四個(gè)側(cè)面均由透明材料制成。本發(fā)明將固體充填料充入三維箱體內(nèi)，隨著工作面推進(jìn)充填材料不斷充入采空區(qū)，并通過(guò)布置在工作面的帶有壓力傳感器的液壓夯實(shí)機(jī)構(gòu)對(duì)充填材料夯實(shí)。在試驗(yàn)臺(tái)的兩側(cè)設(shè)有注漿孔和注漿管路，能夠?qū)⑺酀{等材料注入充填體內(nèi)。通過(guò)頂板載荷加載裝置模擬地應(yīng)力，對(duì)頂板相似材料進(jìn)行加載。通過(guò)數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)，即可測(cè)出不同頂板載荷、不同夯實(shí)力情況下，充填體力學(xué)性質(zhì)變化、壓實(shí)率、強(qiáng)度以及頂板的下沉量等參數(shù)。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)而言，本發(fā)明能夠在實(shí)驗(yàn)室模擬固體充填開采，在模擬煤層開采的同時(shí)將充填材料充進(jìn)采空區(qū)，并通過(guò)充填體夯實(shí)機(jī)構(gòu)模擬井下充填材料壓實(shí)過(guò)程；通過(guò)頂板載荷加載裝置模擬地應(yīng)力和重力，隨著煤層的開挖和充填材料充入采空區(qū)，相似材料模擬的上覆巖層會(huì)在重力作用下發(fā)生變形和移動(dòng)。該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)能夠測(cè)試出不同充填材料配比、不同充填工藝、不同煤層賦存條件下充填料的變形特征和上覆巖層移動(dòng)規(guī)律，在實(shí)驗(yàn)室里實(shí)現(xiàn)了進(jìn)行固體充填開采效果的相似模擬實(shí)驗(yàn)，是一種可靠、經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)手段。


圖1為本發(fā)明中的煤礦固體充填開采三維模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明中的煤礦固體充填開采三維模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)正視圖；圖3為本發(fā)明中的煤礦固體充填開采三維模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)側(cè)視圖；圖4為本發(fā)明中的煤層開采裝置和充填材料夯實(shí)機(jī)構(gòu)俯視圖；圖5為割煤刀具俯視圖；圖6為割煤刀具正視圖；圖中1、三維箱體，2、頂板載荷加載裝置，3、煤體開采裝置，4、充填體夯實(shí)機(jī)構(gòu)， 5、充填體注漿系統(tǒng)，6、信號(hào)采集系統(tǒng)，7、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，11、箱體底座，12、箱體立框，13、箱體加載導(dǎo)軌，14、導(dǎo)軌卡槽，15、箱體加強(qiáng)筋板，16、有機(jī)玻璃板，21、加載液壓缸，22、壓力傳感器，23、位移傳感器，24、加載墊板，31、煤體開采刀具，32、割煤刀具導(dǎo)軌，33、割煤刀具左右行走手柄，34、采煤前后行走導(dǎo)軌，35、割煤前后行走手柄，41、夯實(shí)推板，42、加載傳感器， 43、加載液壓缸，44、夯實(shí)左右行走導(dǎo)軌，45、夯實(shí)左右行走手柄，46、夯實(shí)機(jī)構(gòu)前后行走導(dǎo)軌，47、夯實(shí)機(jī)構(gòu)前后行走手柄，48、夯實(shí)加載泵站。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。本發(fā)明中的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)包括內(nèi)部鋪設(shè)有模擬煤層的箱體、設(shè)置在箱體頂部用于對(duì)模擬煤層加壓的頂板載荷加載裝置、設(shè)置在箱體內(nèi)用于開采模擬煤層的煤體開采裝置和對(duì)開采區(qū)的填充材料進(jìn)行夯實(shí)的充填體夯實(shí)機(jī)構(gòu)、以及信號(hào)采集系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)；所述箱體內(nèi)模擬煤層的不同層位均鋪設(shè)有應(yīng)變片傳感器，信號(hào)采集系統(tǒng)采集各傳感器信號(hào)并將其傳送給數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行處理。頂板加載裝置包括安裝在箱體頂部的導(dǎo)軌、安裝在導(dǎo)軌上的液壓缸、布置在液壓缸和模擬煤層上端面之間的加載墊板、設(shè)置在液壓缸和加載墊板之間的壓力傳感器、以及設(shè)置在加載導(dǎo)軌和加載墊板之間的位移傳感器。煤體開采裝置包括割煤刀具前后行走導(dǎo)軌、安裝在割煤刀具前后行走導(dǎo)軌上的割煤刀具左右行走導(dǎo)軌、以及安裝在割煤刀具左右行走導(dǎo)軌上的割煤刀具。充填體夯實(shí)機(jī)構(gòu)包括夯實(shí)機(jī)構(gòu)前后行走導(dǎo)軌、安裝在夯實(shí)機(jī)構(gòu)前后行走導(dǎo)軌上的夯實(shí)機(jī)構(gòu)左右行走導(dǎo)軌、安裝在夯實(shí)機(jī)構(gòu)左右行走導(dǎo)軌上的液壓缸、安裝在液壓缸活塞端的夯實(shí)推板、布置在液壓缸活塞和夯實(shí)推板之間的傳感器。箱體側(cè)面開有注漿孔，在煤層開采后，向采空區(qū)充進(jìn)充填材料過(guò)程中同時(shí)埋設(shè)與注漿孔相連通的注漿管路。箱體的四個(gè)側(cè)面均由透明材料制成。
本發(fā)明能夠進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)1)能夠模擬不同埋藏深度條件，充填體的力學(xué)性質(zhì)、 充填工藝對(duì)充填效果的影響；2)能夠模擬不同夯實(shí)力情況下，充填體的力學(xué)性質(zhì)、充填工藝對(duì)充填效果的影響；幻不同材料配比條件下，充填體的力學(xué)性質(zhì)、充填工藝對(duì)充填效果的影響；4)不同注漿量條件下，充填體的力學(xué)性質(zhì)、充填工藝對(duì)充填效果的影響；5)能夠模擬不同煤層傾角、不同煤層厚度、以及不同覆巖特征條件時(shí)，充填體的力學(xué)性質(zhì)和頂板下沉量的大小。 本發(fā)明中的煤礦固體充填開采三維模擬試驗(yàn)平臺(tái)，可以將配置好的充填材料通過(guò)夯實(shí)機(jī)構(gòu)充進(jìn)采空區(qū)，在頂板上通過(guò)加載裝置進(jìn)行加載，監(jiān)測(cè)充填材料在采空區(qū)內(nèi)的壓實(shí)過(guò)程，并對(duì)頂板的下沉量進(jìn)行檢測(cè)，研究不同充填材料配比和不同充填工藝時(shí)充填效果。通過(guò)優(yōu)化充填材料配比和充填工藝，獲得不同煤層賦存條件最優(yōu)充填效果。實(shí)施例如圖1 圖3所示，本發(fā)明中的煤礦固體充填開采三維模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)包括三維箱體1、頂板載荷加載裝置2、煤體開采裝置3、充填體夯實(shí)機(jī)構(gòu)4、以及充填體注漿管路5、信號(hào)采集系統(tǒng)6和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)7七部分。頂板載荷加載裝置2布置在三維箱體1的頂部，煤體開采裝置3和充填體夯實(shí)機(jī)構(gòu)4布置在三維箱體1的內(nèi)部。如圖1所示，三維箱體1為方形，由一個(gè)底板11和前后左右四個(gè)側(cè)板16封閉而成。本實(shí)施例中的底板采用的是鋼板，四個(gè)側(cè)板采用的是有機(jī)玻璃板，底板和側(cè)板均焊接在立框I2上，其中底板11通過(guò)箱體加強(qiáng)筋板15增加整體的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。當(dāng)模擬固體充填開采時(shí)，將相似材料按照煤層賦存特征在三維箱體內(nèi)進(jìn)行模型鋪設(shè)，并通過(guò)頂板載荷加載裝置2補(bǔ)償上覆巖層的重力。在鋪設(shè)模型過(guò)程中分別在煤層底板、煤層、直接頂、基本頂以及上覆巖層中鋪設(shè)應(yīng)變片，用以監(jiān)測(cè)工作面回采和充填壓實(shí)過(guò)程中頂板應(yīng)力變化。本實(shí)施例中的信號(hào)采集系統(tǒng)主要采集頂板載荷壓力信號(hào)、充填體夯實(shí)壓力載荷、充填體應(yīng)力和應(yīng)變信號(hào)、頂板位移信號(hào)。如圖2、圖3所示，在三維箱體1的上部設(shè)置有頂板載荷加載裝置2，頂板載荷加載裝置2包括加載導(dǎo)軌13、液壓缸21、壓力傳感器22、位移傳感器23和加載墊板24。其中箱體加載導(dǎo)軌13通過(guò)螺栓固定在三維箱體1的頂部，加載液壓缸21和位移傳感器23安裝在箱體加載導(dǎo)軌13上，通過(guò)手動(dòng)可左右調(diào)整加載液壓缸21和位移傳感器的位置，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同部位加載并測(cè)量位移。在加載液壓缸21和加載墊板M之間安裝壓力傳感器22，能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)加載載荷的大小。加載液壓缸21通過(guò)加載墊板M作用在實(shí)驗(yàn)鋪設(shè)的相似材料上， 利于載荷均勻分布。煤體開采裝置包括割煤刀具前后行走導(dǎo)軌34、割煤刀具左右行走導(dǎo)軌32、割煤刀具左右行走手柄33和安裝在割煤刀具左右行走導(dǎo)軌上的割煤刀具31。充填體夯實(shí)機(jī)構(gòu)4 包括夯實(shí)機(jī)構(gòu)前后行走導(dǎo)軌46、夯實(shí)左右行走導(dǎo)軌44、安裝在夯實(shí)機(jī)構(gòu)左右行走導(dǎo)軌上的液壓缸、安裝在液壓缸加載端的夯實(shí)推板41、布置在液壓缸和夯實(shí)推板之間的傳感器42、 夯實(shí)左右行走手柄45、夯實(shí)機(jī)構(gòu)前后行走手柄47、夯實(shí)加載泵站48。割煤刀具前后行走導(dǎo)軌34和夯實(shí)機(jī)構(gòu)前后行走導(dǎo)軌46分別布置在箱體的兩相對(duì)側(cè)面上，割煤刀具左右行走導(dǎo)軌32和夯實(shí)左右行走導(dǎo)軌44平行安裝在前后行走導(dǎo)軌34和夯實(shí)機(jī)構(gòu)前后行走導(dǎo)軌46之間，能夠沿著前后行走導(dǎo)軌移動(dòng)。如圖4所示，煤體的開采裝置3和充填體夯實(shí)機(jī)構(gòu)4通過(guò)導(dǎo)軌卡槽14并列安設(shè)在三維箱體1的中部，并且都能實(shí)現(xiàn)左右和前后行走，來(lái)完成割煤和夯實(shí)充填材料。割煤刀具 31安裝在割煤刀具導(dǎo)軌32上，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)割煤刀具行走手柄33，割煤刀具31能夠在絲杠32 上左右行走，從而完成割煤過(guò)程。通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)割煤前后行走手柄35，左右行走機(jī)構(gòu)33在采煤前后行走導(dǎo)軌34上可以前后移動(dòng)，模擬采煤機(jī)進(jìn)刀。因此，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)割煤前后和左右行走手柄，割煤刀具31可以左右和前后移動(dòng)，完成進(jìn)刀和割煤過(guò)程。通過(guò)更換割煤刀具31的大小和位置，來(lái)適應(yīng)不同厚度煤層開采。割煤刀具包括與割煤刀具左右行走導(dǎo)軌相配合的支架，和與固定在支架上的割煤裝置，割煤裝置的割煤端類似U型，如圖5、圖6所示。如圖4所示，充填體夯實(shí)推板41和加載液壓缸43之間通過(guò)螺絲裝配加載傳感器 42。加載液壓缸43安裝在夯實(shí)左右行走導(dǎo)軌44上，夯實(shí)左右行走手柄45連接在夯實(shí)行走導(dǎo)軌44上。轉(zhuǎn)動(dòng)手柄45，加載液壓缸43可以在夯實(shí)左右行走導(dǎo)軌44上左右行走。夯實(shí)機(jī)構(gòu)前后行走手柄47安裝在前后行走導(dǎo)軌46上，夯實(shí)左右行走導(dǎo)軌44連接在前后行走導(dǎo)軌上，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)手柄47，前后行走導(dǎo)軌46可以在前后行走導(dǎo)軌46上前后行走。因此，轉(zhuǎn)動(dòng)夯實(shí)機(jī)構(gòu)前后行走手柄47和左右行走手柄45，通過(guò)夯實(shí)加載泵站48可以對(duì)加載液壓缸43 供液，完成充填材料被充進(jìn)采空區(qū)后夯實(shí)充填材料的工作。通過(guò)更換不同大小的夯實(shí)推板 41，來(lái)滿足不同充填材料厚度的夯實(shí)。本實(shí)施例中的各導(dǎo)軌選用的都是絲杠，通過(guò)更換刀具和夯實(shí)推板的大小滿足不同厚度煤層的回采。實(shí)驗(yàn)時(shí)，依據(jù)相似理論和礦井地質(zhì)條件，用沙土、水泥、石膏和水等按照一定比例分別制備底板、煤層、直接頂、老頂以及上覆巖層對(duì)應(yīng)的相似模擬材料，將相似模擬材料分層鋪設(shè)在三維箱體1中，并同時(shí)埋設(shè)應(yīng)變片，當(dāng)相似材料模型經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后模擬工作面回采。按照一定比例配置充填材料，并隨著工作面回采將充進(jìn)采空區(qū)，同時(shí)在充填材料的不同層位鋪設(shè)應(yīng)變片和注漿管路，通過(guò)如圖4所示的充填材料夯實(shí)機(jī)構(gòu)對(duì)充填材料進(jìn)行夯實(shí)。隨著工作面推進(jìn)，不斷將充填材料充進(jìn)采空區(qū)，并將注漿材料注入采空區(qū)充填體內(nèi)。在工作面推進(jìn)和充填工作面穩(wěn)定過(guò)程中，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)夯實(shí)力、頂板載荷、充填體和上覆巖層應(yīng)力和應(yīng)變情況，數(shù)據(jù)經(jīng)信號(hào)采集系統(tǒng)6進(jìn)入數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)7。本實(shí)施例在煤層開采后，將充填材料充進(jìn)采空區(qū)過(guò)程中鋪設(shè)注漿管路和應(yīng)變片，充填材料是通過(guò)手動(dòng)充進(jìn)采空區(qū)，注漿管路注入的粘結(jié)劑，如水泥漿等，如果充填效果好，也可以不進(jìn)行注漿。當(dāng)頂板不在下沉后，取出充填體，對(duì)充填體力學(xué)性質(zhì)、壓實(shí)度、孔隙率等參數(shù)進(jìn)行測(cè)試。改變充填材料配比，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)觀測(cè)充填效果，最終找出適合特定條件下的充填材料配比，充填工藝、以及注漿量的大小，實(shí)現(xiàn)最大限度的減少地表下沉，獲得滿意的充填效果。本試驗(yàn)臺(tái)信號(hào)采集系統(tǒng)具有信號(hào)采集頻率高、測(cè)試數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的特點(diǎn)，能夠滿足實(shí)驗(yàn)進(jìn)行固體充填開采的三維相似模擬實(shí)驗(yàn)。該平臺(tái)能夠?qū)⒊涮畈牧铣溥M(jìn)模擬的采空區(qū)，通過(guò)在采空區(qū)頂板上加載，監(jiān)測(cè)充填體受力變化、頂板下沉量，一定時(shí)間后取出充填體進(jìn)行力學(xué)參數(shù)確定。以上對(duì)本發(fā)明所提供的一種煤礦固體充填開采三維模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行詳細(xì)介紹， 本文中應(yīng)用了具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處。綜上所述，本說(shuō)明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.一種煤礦固體充填開采三維模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，其特征在于包括內(nèi)部鋪設(shè)有模擬煤層的箱體、設(shè)置在箱體頂部用于對(duì)模擬煤層加壓的頂板載荷加載裝置、設(shè)置在箱體內(nèi)用于開采模擬煤層的煤體開采裝置和對(duì)開采區(qū)的填充材料進(jìn)行夯實(shí)的充填體夯實(shí)機(jī)構(gòu)、以及信號(hào)采集系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)；所述箱體內(nèi)模擬煤層的不同層位均鋪設(shè)有應(yīng)變片傳感器，信號(hào)采集系統(tǒng)采集各傳感器信號(hào)并將其傳送給數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤礦固體充填開采三維模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，其特征在于所述頂板加載裝置包括安裝在箱體頂部的導(dǎo)軌、安裝在導(dǎo)軌上的液壓缸、布置在液壓缸和模擬煤層上端面之間的加載墊板、設(shè)置在液壓缸和加載墊板之間的壓力傳感器、以及設(shè)置在加載導(dǎo)軌和加載墊板之間的位移傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種煤礦固體充填開采三維模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，其特征在于所述煤體開采裝置包括割煤刀具前后行走導(dǎo)軌、安裝在割煤刀具前后行走導(dǎo)軌上的割煤刀具左右行走導(dǎo)軌、以及安裝在割煤刀具左右行走導(dǎo)軌上的割煤刀具。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種煤礦固體充填開采三維模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，其特征在于所述充填體夯實(shí)機(jī)構(gòu)包括夯實(shí)機(jī)構(gòu)前后行走導(dǎo)軌、安裝在夯實(shí)機(jī)構(gòu)前后行走導(dǎo)軌上的夯實(shí)機(jī)構(gòu)左右行走導(dǎo)軌、安裝在夯實(shí)機(jī)構(gòu)左右行走導(dǎo)軌上的液壓缸、安裝在液壓缸活塞端的夯實(shí)推板、布置在液壓缸活塞和夯實(shí)推板之間的傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種煤礦固體充填開采三維模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，其特征在于所述箱體側(cè)面開有注漿孔，在煤層開采后，向采空區(qū)充進(jìn)充填材料過(guò)程中同時(shí)埋設(shè)與注漿孔相連通的注漿管路。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種煤礦固體充填開采三維模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，其特征在于所述箱體的四個(gè)側(cè)面均由透明材料制成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種煤礦固體充填開采三維模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，該平臺(tái)可以在煤礦固體充填開采中研究充填開采效果。該平臺(tái)包括內(nèi)部鋪設(shè)有模擬煤層的箱體、設(shè)置在箱體頂部的頂板載荷加載裝置、設(shè)置在箱體內(nèi)部的煤體開采裝置和充填體夯實(shí)機(jī)構(gòu)、以及充填體注漿系統(tǒng)、信號(hào)采集系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)能夠測(cè)試出不同充填材料配比、不同充填工藝、不同煤層賦存條件下充填料的變形特征和上覆巖層移動(dòng)規(guī)律，在實(shí)驗(yàn)室里實(shí)現(xiàn)了進(jìn)行固體充填開采效果的相似模擬實(shí)驗(yàn)，是一種可靠、經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)手段。
文檔編號(hào)G01N33/24GK102262148SQ20111009749
公開日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2011年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月19日
發(fā)明者李楊, 楊寶貴, 楊勝利, 王家臣, 鄭立永, 閆保金 申請(qǐng)人:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)