CN112269015B 承压含水层倾角可调的倾斜煤层开采三维相似试验装置与测试方法 （安徽理工大学）

CN206945684U,2018.01.30CN213780085U,2021.07.23承压含水层倾角可调的倾斜煤层开采三维本发明公开了一种承压含水层倾角可调的压水上不同倾角倾斜煤层走向长壁开采底板突2所述倾角调节系统用于调节所述模型存放腔的倾角，所述倾角调节系统液压油管上液压千斤顶与液压控制装置之间依次设置有液压所述煤层开采模拟系统包括充气结构、与所述充气结构连接的充气包所述加载板包括顶部加载板、侧面加载板，所述顶部加载板在2.如权利要求1所述的承压含水层倾角可调的倾斜煤层开采三维相似试验装置，其特3.如权利要求2所述的承压含水层倾角可调的倾斜煤层开采三维相似试验装置，其特4.如权利要求1所述的承压含水层倾角可调的倾斜煤层开采三维相似试验装置，其特5.如权利要求4所述的承压含水层倾角可调的倾斜煤层开采三维相似试验装置，其特36.如权利要求5所述的承压含水层倾角可调的倾斜煤层开采三维相似试验装置，其特8.利用如权利要求1-7任一项所述装置的承压含水层倾角可调的倾斜煤层开采三维相(1)材料配置：依据待模拟的承压水上倾斜煤层工作面水文地质条件和煤层及其顶底为煤层开采模拟系统中的充气包，充气包的尺寸和数量由倾斜煤层工作面开采参数确定；充气包串联呈S型依次紧密排列在开采煤层开挖空间内，且充入与开采煤层强度相同的带49.如权利要求8所述的承压含水层倾角可调的倾斜煤层开采三维相似试验测试方法，5承压含水层倾角可调的倾斜煤层开采三维相似试沿煤层倾斜方向具有一定的水压梯度。承压水上倾斜煤层开采过程中底板岩层的应力分6[0010]所述倾角调节系统用于调节所述模型存放腔的倾角，所述倾角调节系统包括轨所述液压油管上液压千斤顶与液压控制装置之间依次设置有液压[0012]作为本发明承压含水层倾角可调的倾斜煤层开采三维相[0013]作为本发明承压含水层倾角可调的倾斜煤层开采三维相似试验装置的另一种优[0014]作为本发明承压含水层倾角可调的倾斜煤层开采三维相似试验装置的又一种优[0015]作为本发明承压含水层倾角可调的倾斜煤层开采三维相似试验装置的再一种优7[0016]作为本发明承压含水层倾角可调的倾斜煤层开采三维相似试验装置的又一种优[0017]作为本发明承压含水层倾角可调的倾斜煤层开采三维相似试验装置的另一种优[0018]作为本发明承压含水层倾角可调的倾斜煤层开采三维相似试验装置的又一种优[0019]本发明还提供了利用上述装置的承压含水层倾角可调的倾斜煤层开采三维相似[0020](1)材料配置：依据待模拟的承压水上倾斜煤层工作面水文地质条件和煤层及其阀均从模型存放腔前后面透明玻璃板上的密封穿线孔引出，以保证模型存放腔的密封性；8[0025](6)影响因素：改变承压水上倾斜煤层开采三维试验模型的水文地质条件与边界[0028]本发明提供了一种承压含水层倾角可调的倾斜煤层开采三维相似试验装置与测9了保证竖直载荷和水平载荷能有效作用于三维试验模型10，顶部加载板4-2和侧面加载板[0054]水平加载系统5通过侧面加载板4-1对放置在模型存放腔3内的三维试验模型10施外侧竖梁1-2从上到下依次连接有三个水平加载装置5-1，水平加载装置5-1穿过内侧竖梁2-1和模型存放腔3与侧面加载板4-1转动连接，水平加载装置5-1穿过外侧竖梁1-2与水平可以对不同倾斜角度的模型存放腔3内三维试验模型10左右两个侧面施加一定梯度的水平[0055]竖直加载系统6通过顶部加载板4-2从顶部对放置在模型存放腔3内的三维试验模动连接有顶部加载板4-2和竖直液压油管6-2，竖直液压油管6-2连接有竖直液压控制装置直液压油缸6-1a连接有竖直液压油管6-2和竖直活塞杆6-1b，竖直活塞杆6-1b穿过内侧顶加载板4-1和顶部加载板4-2分别从侧面和顶部对放置在模型存放腔3内的三维试验模型107-1连接有水压控制装置7-4和水箱7-5，高压水管7-1上靠近凹型水槽3-2处设有水压稳压置7-4之间设有注水阀7-3，高压水管7-1上水压三通7-6与水箱7-5之间设置有排水或排气存放腔3内三维试验模型10底部施加一定稳定压力制装置8-10之间依次设置有液压稳压装置8-8和液压阀8-9；倾角调节系统8通过液压控制与液压千斤顶8-3升高或降低后的高度满足如下20°30°40°50°[0059]如图5所示，信号采集与处理系统9包括多场前兆信息采集与处理系统9-1和视电阻率信号采集与处理系统9-2；多场前兆信息采集与处理系统9-1包括光纤传感器阵列9-位移传感器9-1a2，光纤声发射传感器9-1a3，光纤渗压传感器9-1a4和光纤温度传感器9-1a5通过光纤光缆9-1e连接有光纤分路器9-1b，光纤分路器9-1b通过光纤光缆9-1e连接有并行电路铜片电极9-2a通过铜质漆包信号传输导线9-2d连接有WBD型网络并行电法仪9-2b，WBD型网络并行电法仪9-2b通过铜质漆包信号传输导线9-2d连接有Surfer软件辅助绘试验模型10内煤层底板10-1岩层的完整性而形成优11-1b数量为若干个，末端充气包11-1c数量为一个；始端充气包11-1a的一侧通过充气管11-2与充气控制装置11-7连通，充气管11-2上靠近始端充气包11-1a处设置有充气稳压装的另一侧通过放气管(本实施例采用U型管，后续统称U型管)与中间充气包11-1b的一侧连[0065](1)材料配置：依据待模拟的承压水上倾斜煤层工作面水文地质条件和煤层及其剂搅拌均匀；将凡士林加热至45℃~60℃使其熔为液态，迅速与相似模拟材料混合搅拌均串联呈S型依次紧密排列在开采煤层10-2开挖空间内，且充入与开采煤层10-2强度相同的充气阀11-6和U型管11-3上的放气阀11-4均从模型存放腔3前后面透明玻璃板3-3上的特制对末端充气包11-1c、中间充气包11-1b和始端充气包11-1a进行放气，可以实现开采煤层[0070](6)影响因素：改变承压水上倾斜煤层开采三维试验模型10的水文地质条件与边[0072]提供了一种承压含水层倾角可调的倾斜煤层开采三维相似试验装置与测试方法，该试验装置与测试方法能真实反演承压水上倾斜煤层走向长壁开采底板岩层裂隙的产生、[0074]以上对本发明提供的承压含水层倾角可调的倾斜煤层