一種實驗室模擬堅硬頂板注水軟化系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于礦山工程的領(lǐng)域，具體是一種實驗室模擬堅硬頂板注水軟化系統(tǒng)及方法，一種相似模擬實驗中堅硬頂板注水軟化系統(tǒng)及注水軟化方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，堅硬頂板的巖層控制通常通過高壓注水的方式進(jìn)行處理使頂板軟化，降低礦壓顯現(xiàn)的劇烈程度。而在實驗室相似模擬的過程中，通常會用注射器對其自上而下或者從側(cè)面對其進(jìn)行注水，這種模擬做法不能很好模擬煤礦的真實環(huán)境，不能夠精確的鎖定注水巖層，流量也無法控制，同時實驗工作量大，影響著相似模擬實驗精度與效率，因此，需要研發(fā)一種更加精確、便于控制、同時實驗效率較高的模擬堅硬頂板注水軟化系統(tǒng)與方法，以便提尚相似實驗的效果。
[0003]基于以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種實驗室模擬堅硬頂板注水軟化系統(tǒng)及方法，其通過設(shè)置相似模擬實驗臺上的支撐架來實現(xiàn)注水管的均勻布置，各注水細(xì)管都有其獨立的操作系統(tǒng)，可實現(xiàn)結(jié)合具體實際的層位、水量的控制，同時操作過程簡單，大大提高了相似實驗的效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供了一種實驗室模擬堅硬頂板注水軟化系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)采用如下技術(shù)方案:一種實驗室模擬堅硬頂板注水軟化系統(tǒng)，其包括水箱、抽水栗、注水系統(tǒng)、相似模擬實驗臺和管路系統(tǒng)，其中，所述水箱通過所述管路系統(tǒng)依次連接抽水栗和注水系統(tǒng)，其特征在于，所述注水系統(tǒng)通過支撐架連接設(shè)置在所述相似模擬實驗臺上，其中，所述注水系統(tǒng)至少包括多個注水細(xì)管，且每個所述注水細(xì)管均勻的布置在支撐架上，且各注水細(xì)管上都設(shè)置有獨立操作的細(xì)管開關(guān)和流量表。
[0005]進(jìn)一步，作為優(yōu)選，所述水箱通過進(jìn)水管路與抽水栗連接，所述抽水栗通過出水管路與集散管連接，所述集散管上連接有多個注水細(xì)管，每個注水細(xì)管上靠近所述細(xì)管開關(guān)的位置上設(shè)置有相應(yīng)的細(xì)管編號，細(xì)管編號與管孔編號一一對應(yīng)的連接到螺旋蓋上，所述螺旋蓋設(shè)置在固管孔里面，螺旋蓋通過連接螺栓與所述注水管連接，所述支撐架包括支撐板、連接板、側(cè)板和螺栓，其中，所述側(cè)板上設(shè)置有螺栓，所述側(cè)板設(shè)置在所述連接板的兩側(cè)面，所述連接板通過所述側(cè)板和螺栓固定連接支撐設(shè)置在所述模擬實驗臺上，所述側(cè)板上設(shè)置有支撐板滑槽，所述支撐板可滑動的支撐設(shè)置在所述支撐板滑槽內(nèi)，所述側(cè)板上還設(shè)置有緊固滑動螺栓，所述支撐板上設(shè)置有螺栓滑槽，通過所述緊固滑動螺栓在所述螺栓滑槽的松弛與緊固來實現(xiàn)支撐板沿支撐板滑槽的上下移動與固定。
[0006]進(jìn)一步，作為優(yōu)選，所述注水管上設(shè)置有刻度。
[0007]進(jìn)一步，作為優(yōu)選，靠近所述螺旋蓋的注水細(xì)管上設(shè)置有記錄流量的大小的流量表。
[0008]進(jìn)一步，作為優(yōu)選，所述抽水栗上設(shè)置有水壓表。
[0009]此外，本發(fā)明還提供了一種實驗室模擬堅硬頂板注水軟化模擬實驗的方法，其特征在于，其包括以下步驟:
[0010](1)根據(jù)注水管的長度、刻度及通過緊固滑動螺栓沿螺栓滑槽上下移動所能輻射的范圍，確定支撐板的固定位置范圍；
[0011](2)采用螺栓將連接板和側(cè)板與相似模擬實驗臺固定連接；
[0012](3)通過緊固滑動螺栓和螺栓滑槽調(diào)節(jié)支撐板，同時，綜合調(diào)節(jié)注水管在固管孔對應(yīng)的刻度位置，鎖定預(yù)設(shè)的注水巖層；
[0013](4)將水箱盛滿水，并將各細(xì)管對應(yīng)的開關(guān)打開，開動抽水栗，使水沿進(jìn)水管路進(jìn)入抽水栗，抽水栗給它一定的水壓并通過出水管路、集散管及細(xì)管流入注水管，通過每個注水管附近的流量計記錄每個注水管的流量，調(diào)節(jié)開關(guān)的大小，控制每個注水管的流量；
[0014](5)每個注水管的流量達(dá)到預(yù)設(shè)流量時，關(guān)閉抽水栗和細(xì)管開關(guān)；
[0015](6)待每個細(xì)管內(nèi)的水流盡時，將每個細(xì)管緩慢拔出，達(dá)到實驗?zāi)康摹?br>[0016]本發(fā)明的有益效果在于:
[0017]本發(fā)明通過設(shè)置相似模擬實驗臺上的支撐架來實現(xiàn)注水管的均勻布置，各注水細(xì)管都有其獨立的操作系統(tǒng)，可實現(xiàn)結(jié)合具體實際的層位、水量的控制，只需根據(jù)每個注水管附近的流量計即可記錄下每個注水管的流量，只需調(diào)節(jié)開關(guān)的大小，即可控制每個注水管的流量，便于每個注水管的流量達(dá)到預(yù)設(shè)流量，操作過程十分簡單，大大提高了相似實驗的效果。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明的一種實驗室模擬堅硬頂板注水軟化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是本發(fā)明的相似模擬實驗臺和支撐架的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3是本發(fā)明的集散管與注水細(xì)管的連接結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021 ]圖4是本發(fā)明的抽水栗的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]其中，1水箱，2進(jìn)水管路，3抽水栗，4水壓表，5出水管路，6集散管，7細(xì)管開關(guān)，8細(xì)管編號，9注水細(xì)管，10緊固滑動螺栓，11支撐板，12螺栓滑槽，13支撐板滑槽，14流量表，15螺旋蓋，16連接螺栓，17固管孔，18管孔標(biāo)號，19注水管，20刻度，21連接板，22側(cè)板，23螺栓，24相似模擬實驗臺。
【具體實施方式】
[0023]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0024]如圖1-4所示，本發(fā)明提供了一種實驗室模擬堅硬頂板注水軟化系統(tǒng)，其包括水箱
1、抽水栗3、注水系統(tǒng)、相似模擬實驗臺24和管路系統(tǒng)，其中，所述水箱1通過所述管路系統(tǒng)依次連接抽水栗3和注水系統(tǒng)，其特征在于，所述注水系統(tǒng)通過支撐架連接設(shè)置在所述相似模擬實驗臺上，其中，所述注水系統(tǒng)至少包括多個注水細(xì)管9，且每個所述注水細(xì)管9均勻的布置在支撐架上，且各注水細(xì)管上都設(shè)置有獨立操作的細(xì)管開關(guān)7和流量表14。
[0025]在本實施例中，所述水箱1通過進(jìn)水管路2與抽水栗3連接，所述抽水栗通過出水管路5與集散管6連接，所述集散管6上連接有多個注水細(xì)管9，每個注水細(xì)管9上靠近所述細(xì)管開關(guān)7的位置上設(shè)置有相應(yīng)的細(xì)管編號9，細(xì)管編號9與管孔編號18—一對應(yīng)的連接到螺旋蓋