一种用于铺设倾斜煤层的实验装置的制作方法

本实用新型涉及一种用于煤层铺设的实验装置，尤其涉及一种用于铺设倾斜煤层的实验装置。

背景技术：

我国煤炭储量丰富，煤炭开采主要以近水平煤层为主，随着近水平煤层的逐年开采，倾斜煤层比例逐步递增。由于倾斜煤层具有赋存角度较大、地质构造复杂、顶底板易垮落等特点，制约了倾斜煤层的安全高效开采。为了保证倾斜煤层的安全开采，必须对倾斜煤层的活动规律和矿山压力进行研究。然而，由于倾斜煤层的特殊地质条件，难以通过理论分析和现场测量对问题进行准确研究。因此，需要利用相似物理模拟实验装置进行倾斜煤层的试验研究，通过对实际工程的相似物理模拟，研究倾斜煤层开采过程中覆岩运动规律。

目前实验室的相似物理模型试验装置一般只适用于铺设水平岩层，难以形成具有一定倾角的煤层。模拟倾斜煤层主要通过以下两个方式，一种是将岩层水平铺设，通过液压举升装置进行抬升，调整煤层倾斜角度；另一种是先将模型架抬升，再进行岩层的水平铺设和压实，最后将模型架放平受压。这种液压举升装置方便岩层的铺设，操作简单，易于调节煤层倾斜角度。但是在液压举升过程中，由于试验仓体积大、重量大，容易导致试验舱失稳，造成安全隐患。为此有必要设计一种操作简单且安全稳定，用于倾斜煤层铺设的实验装置。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服上述问题，提供一种操作简单、安全稳定且适用于倾斜煤层铺设的实验装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种用于铺设倾斜煤层的实验装置，包括框架、A型可拆卸挡板和B型可拆卸挡板，其特征在于：所述框架包括四根U型槽钢立柱、上部顶梁、下部承压板、封闭挡板和若干护板，所述封闭挡板设置在框架的前后部位，所述若干护板设置在框架的左右部位，所述A型可拆卸挡板的一端与框架连接，另一端与B型可拆卸挡板的一端连接，所述B型可拆卸挡板可相互拼接。

其中，所述的U型槽钢支柱的外槽边和内槽边均由若干螺孔组成，护板可通过外槽边上的螺孔设置在框架的左右部位。

其中，所述的用于调整岩层倾角的可拆卸挡板长度等于前后立柱之间的距离，宽度可随模型需要适当调整。

其中，所述的A型可拆卸挡板为单边凸头型，其中一端为下凸头，另一端翼型结构。

其中，所述的A型可拆卸挡板的下凸头上设有若干螺孔。

其中，所述的A型可拆卸挡板的翼型结构中部设有螺孔，螺孔边缘有角刻度线，翼型结构可与内槽边上的螺孔相连接，并通过调节角刻度线和内槽钢的相对位置来控制岩层的倾角。

其中，所述的B型可拆卸挡板为双边凸头型，其中一端为上凸头，另一端为下凸头。

其中，所述的B型可拆卸挡板的上凸头和下凸头上均设有若干螺孔。

其中，所述的B型可拆卸挡板与A型可拆卸挡板匹配插接，通过螺栓固定。

采用上述技术方案的铺设倾斜煤层的实验装置，引入A型可拆卸挡板和B型可拆卸挡板，通过调整A型可拆卸挡板与立柱的连接角度来进行不同倾角的煤层铺设。

本实用新型的有益效果是：省略液压举升装置，降低了岩层的铺设和压实难度，消除了液压举升带来的安全隐患；结构简单、可操作性强，通过调整A型可拆卸挡板与槽钢内侧螺孔的相对位置来进行倾斜煤层的铺设；通过对可拆卸挡板的分段咬合连接可以有效进行倾斜煤层的压实，解决煤层在铺设过程中下滑问题。在相似材料铺设过程中，操作人员劳动强度低、铺设难度小，特别是在铺设倾斜段岩层过程中，通过可拆卸板的分段连接，大大降低了倾斜岩层的铺设难度，同时也保证了整个实验装置的稳定性和平衡性。

附图说明

图1为试验过程中的状态示意图；

图2为A型挡板的立体示意图；

图3为B型挡板的立体示意图；

图中标记为：1、框架2、A型可拆卸挡板 3、B型可拆卸挡板4、立柱5、上部顶梁6、下部承压板7、封闭挡板8、护板9、螺孔。

具体实施方式

现在将在下文中详细介绍本实用新型的一种优选方式，需要说明的是，本实用新型并非仅仅局限于这一种实施方式，相反，本实用新型还覆盖了所涉及权利要求范围内的本实用新型精神和范围内的各种替换方式、改型、等效方式和其他实施方式。

根据本实用新型的优选实施方式，如附图1至图3所示，本实用新型的用于铺设倾斜煤层的实验装置包括框架1、A型可拆卸挡板2和B型可拆卸挡板3，其特征在于：所述框架1包括四根U型槽钢立柱4、上部顶梁5、下部承压板6、封闭挡板7和若干护板8，所述封闭挡板7设置在框架的前后部位，所述若干护板8设置在框架的左右部位，所述A型可拆卸挡板2的一端与框架1连接，另一端与B型可拆卸挡板3的一端连接，所述B型可拆卸挡板3可相互拼接。

为了更好理解本实用新型，下面结合附图对本实用新型的用于铺设倾斜地层的实验装置进行进一步说明。

如图1，本实用新型的用于铺设倾斜地层的实验装置的试验方法包括以下步骤：

a、将A型可拆卸挡板2与框架1连接，并通过挡板上的刻度调整A型可拆卸挡板2的倾斜角度，安装左右面的护板8至A型可拆卸挡板2处，为第一层相似材料的存放提供空间；按比例称取试验所需要的相似材料的原料，搅拌至均匀，然后倒入第一层相似材料的存放空间。

b、将相似材料倾倒至与A型可拆卸挡板2相平处，用刮板刮平压实。

c、将B型可拆卸挡板3的上凸头与A型可拆卸挡板2的下凸头相连，使得第二倾斜段的倾角始终与第一倾斜段倾角一致，这样B型可拆卸挡板3与A型可拆卸挡板2共同形成第二倾斜段的存放空间。

d、将相似材料倾倒至与B型可拆卸挡板3相平处，用刮板刮平压实。

e、以此增加B型可拆卸挡板3，重复c、d步骤至该层相识材料铺设完成。

f、每一层相似材料铺设完成后，拆下可拆卸挡板，在倾斜岩层表面撒云母作为隔层，然后压实。

g、相应地增加用于左右封闭框架用的护板8，再重复上述步骤，直至铺设完成。

显而易见的是，通过上述步骤可以有效地进行倾斜煤层的铺设，省略了液压举升装置，增加了模型的安全性，有效地解决了倾斜煤层铺设容易下滑和不易压实等问题。