提供的采煤模擬實(shí)驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明另一實(shí)施例提供的采煤模擬實(shí)驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；如圖1和圖2所示，本是實(shí)施例提供的采煤模擬實(shí)驗(yàn)裝置，包括:外殼I ;所述煤層模擬層2上設(shè)置有含水層模擬層3，且所述含水層模擬層3與所述外殼I的上端開口連通；外殼I為一端開口的中空殼體，外殼I內(nèi)設(shè)置有煤層模擬層2 ;外殼I上設(shè)置有開關(guān)機(jī)構(gòu)，開關(guān)機(jī)構(gòu)用于開關(guān)外殼1，以使煤層模擬層2曝露。
[0038]其中，外殼I的截面形狀可以為多種，例如:方形、圓形或者菱形等等。
[0039]開關(guān)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式可以為多種，例如，在外殼I的側(cè)壁上設(shè)置開口，開口上填設(shè)有密封板。實(shí)驗(yàn)人員打開密封板，從開口處將煤層模擬層2移出進(jìn)行采煤。
[0040]在外殼I外還可設(shè)置小型采煤機(jī)，實(shí)驗(yàn)人員打開開關(guān)機(jī)構(gòu)，煤層模擬層2曝露，啟動(dòng)小型采煤機(jī)對(duì)煤層模擬層2進(jìn)行采煤。本實(shí)施例中，利用小型采煤機(jī)進(jìn)行采煤，其與實(shí)際情況中的采煤方式一致，可精確地模擬實(shí)際采煤狀況，從而使得出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)更精準(zhǔn)。
[0041]在外殼I的底部還可設(shè)置多個(gè)行走輪，行走輪的設(shè)置可方便實(shí)驗(yàn)人員移動(dòng)外殼I。
[0042]本實(shí)施例提供的采煤模擬實(shí)驗(yàn)裝置，將含水層模擬層3設(shè)置在采煤模擬層上，實(shí)驗(yàn)人員打開開關(guān)機(jī)構(gòu)，煤層模擬層2從外殼I內(nèi)曝露出來進(jìn)行采煤。由于煤層模擬層2的松動(dòng)，位于煤層模擬層2上的含水層模擬層3內(nèi)部壓力產(chǎn)生相應(yīng)變化，實(shí)驗(yàn)人員觀察并記錄含水層模擬層3的動(dòng)態(tài)變化即可。
[0043]本實(shí)施例提供的采煤模擬實(shí)驗(yàn)裝置，將含水層模擬層3設(shè)置在采煤模擬層上，并在外殼I與采煤模擬層相對(duì)應(yīng)的位置上設(shè)置開關(guān)機(jī)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)人員打開開關(guān)機(jī)構(gòu)，對(duì)煤層模擬層2采煤，從而模擬實(shí)際情況中的煤礦開采，該結(jié)構(gòu)與實(shí)際情況中的煤礦開采一致，并且本實(shí)驗(yàn)裝置具有具體的采煤動(dòng)態(tài)演示，因此，本發(fā)明提供的采煤模擬實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量出來的含水層變化數(shù)據(jù)比較精準(zhǔn)。
[0044]圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的含水層模擬殼的結(jié)構(gòu)示意圖；如圖1、圖2和圖3所示，在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地，含水層模擬層3包括含水層模擬殼31以及擋板；含水層模擬殼31為一端開口的中空殼體，含水層模擬殼31的開口端與外殼I的開口端連通；含水層模擬殼31的側(cè)壁上設(shè)置有多個(gè)第一通孔32 ;擋板呈環(huán)形，且擋板套設(shè)在含水層模擬殼31夕卜，擋板的內(nèi)壁與含水層模擬殼31的側(cè)壁緊貼，用于將第一通孔32封閉。
[0045]其中，擋板的結(jié)構(gòu)形式可以為多種，例如，擋板包括多個(gè)子板和多個(gè)螺釘，每個(gè)子板上均設(shè)置有螺紋孔，每個(gè)螺釘依次穿設(shè)在相鄰兩個(gè)子板的螺紋孔內(nèi)，以將相鄰兩個(gè)子板固定。本實(shí)施例中，多個(gè)子板依次圍設(shè)在含水層模擬層3外，多個(gè)子板之間通過螺釘固定連接，方便安裝和拆卸。另外，通過螺釘將多個(gè)子板進(jìn)行固定，從而可使擋板與含水層模擬層3之間更加緊貼，加強(qiáng)了擋板對(duì)第一通孔32的封閉性能。
[0046]當(dāng)實(shí)驗(yàn)人員需要對(duì)承壓水下的煤層模擬層2開采模擬實(shí)驗(yàn)時(shí)，將擋板套設(shè)在含水層模擬殼31外，擋板將第一通孔32封閉，含水層模擬殼31內(nèi)不與外界連通，模擬承壓水，對(duì)煤層模擬層2進(jìn)行開采，從而模擬承壓水下的煤層開采。當(dāng)實(shí)驗(yàn)人員需要對(duì)潛水下的煤層開采模擬實(shí)驗(yàn)時(shí)，將擋板從含水層模擬層3外移出，第一通孔32連通，含水層模擬殼31內(nèi)與外界連通，模擬潛水，對(duì)煤層模擬層2進(jìn)行開采，從而模擬潛水下的煤層開采。
[0047]本實(shí)施例中，通過擋板與第一通孔32的配合設(shè)置，利用擋板將第一通孔32封閉時(shí)，模擬承壓水，將擋板移出，第一通孔32連通時(shí)，模擬潛水。本實(shí)驗(yàn)裝置既可模擬承壓水下的煤層23開采，又可模擬潛水下的煤層23開采，方便使用。
[0048]圖4為本發(fā)明另一實(shí)施例提供的含水層模擬殼的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明又一實(shí)施例提供的含水層模擬殼的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1-5所示，在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地，含水層模擬殼31包括固定殼311和蓋板；固定殼311為兩端開口的中空殼體；固定殼311的下端開口與外殼I的上端開口連通，固定殼311的側(cè)壁上設(shè)置有多個(gè)第一通孔32 ;固定殼311內(nèi)填設(shè)有礫石；蓋板設(shè)置在固定殼311的上端開口上，以將固定殼311的該端開口密封；外殼I的一側(cè)設(shè)置有水箱4，水箱4上設(shè)置有第一進(jìn)水管5和出水管6 ;第一進(jìn)水管5的一端與水箱4連通，另一端與含水層模擬層3連通；第一進(jìn)水管5上設(shè)置有閥門7、水栗8以及流量計(jì)9 ;出水管6的一端與水箱4連通，另一端與含水層模擬層3連通；出水管6上設(shè)置有水位計(jì)。
[0049]其中，固定殼311與蓋板的連接結(jié)構(gòu)可以為多種，例如，在蓋板的一面上設(shè)置與固定殼311上端開口相配合的環(huán)形凸起。當(dāng)需要封閉固定殼311的上開口端時(shí)，將環(huán)形凸起卡設(shè)在固定殼311的上端口內(nèi)，當(dāng)需要打開固定殼311的上開口端時(shí)，將環(huán)形凸起從固定殼311的上端口拔出。
[0050]在蓋板上還可設(shè)置液壓加載器，啟動(dòng)液壓加載器對(duì)含水層模擬層3施加壓力，使含水層模擬層3與煤層模擬層2之間壓力達(dá)到預(yù)設(shè)數(shù)值，從而使本裝置內(nèi)含水層模擬層3與煤層模擬層2之間的壓力與實(shí)際情況中一致，提高了本裝置模擬的精準(zhǔn)度。
[0051]實(shí)驗(yàn)人員將煤層模擬層2填設(shè)在外殼I內(nèi)，固定殼311放置在煤層模擬層2上，打開蓋板，將礫石、砂等含水層模擬層3填設(shè)在固定殼311內(nèi)，關(guān)閉蓋板，打開閥門7和水栗8，水箱4內(nèi)的水從第一進(jìn)水管5進(jìn)入至含水層模擬層3內(nèi)，通過流量計(jì)9觀察第一進(jìn)水管5的進(jìn)水量，當(dāng)進(jìn)水量達(dá)到預(yù)設(shè)位置，關(guān)閉閥門7和水栗8，打開開關(guān)機(jī)構(gòu)，進(jìn)行采煤，含水層模擬層3內(nèi)壓力產(chǎn)生變化，含水層模擬層3內(nèi)的水從出水管6流出，通過水位計(jì)觀察含水層模擬層3的動(dòng)態(tài)變化。
[0052]本實(shí)施例中，將含水層模擬殼31設(shè)置為固定殼311與蓋板，打開蓋板，將含水層模擬層3填設(shè)在固定殼311內(nèi)，操作方便。
[0053]如圖4所示，在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地，含水層模擬層3還包括篩網(wǎng)33 ；篩網(wǎng)33呈環(huán)形，篩網(wǎng)33設(shè)置在固定殼311內(nèi)；礫石填設(shè)在篩網(wǎng)33內(nèi)。
[0054]本實(shí)施例中，在固定殼311的內(nèi)壁上設(shè)置篩網(wǎng)33，可避免礫石從第一通孔32處流出。另外，篩網(wǎng)33可使固定殼311內(nèi)受力均勻，避免固定殼311內(nèi)局部壓力過大而破裂。
[0055]如圖2所示，在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地，煤層模擬層2包括上覆巖層21、煤層頂板巖層22、煤層23以及煤層底板巖層24 ;煤層底板巖層24、煤層23、煤層頂板巖層22以及上覆巖層21由下至上依次鋪設(shè)在外殼I內(nèi)；開關(guān)機(jī)構(gòu)設(shè)置在外殼I與煤層23相應(yīng)對(duì)的位置上。
[0056]實(shí)驗(yàn)人員將煤層底板巖層24、煤層23、煤層頂板巖層22以及上覆巖層21由下至上依次鋪設(shè)在外殼I內(nèi)，打開開關(guān)機(jī)構(gòu)，煤層23從外殼I內(nèi)曝露，進(jìn)行采煤模擬。
[0057]本實(shí)施例中，將煤層模擬層2設(shè)置為煤層底板巖層24、煤層23、煤層頂板巖層22以及上覆巖層21，并且由下至上依次鋪設(shè)在外殼I內(nèi)，其結(jié)構(gòu)與實(shí)際煤層山下結(jié)構(gòu)一致，提高了采煤模擬實(shí)驗(yàn)裝置的精確度。
[0058]如圖3-5所示，在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地，含水層模擬層3還包括進(jìn)水結(jié)構(gòu)34 ;進(jìn)水結(jié)構(gòu)34包括第二進(jìn)水管341、多個(gè)橫向連接管342和多個(gè)豎向連接管343 ;第二進(jìn)水管341、每個(gè)橫向連接管342以及每個(gè)豎向連接管343上均設(shè)置有多個(gè)第二通孔；第二進(jìn)水管341呈環(huán)形，在第二進(jìn)水管341的環(huán)形內(nèi)，多個(gè)橫向連接管342依次間隔的設(shè)置，且每個(gè)橫向連接管342的兩端均與第二進(jìn)水管341連通；在第二進(jìn)水管341的環(huán)形內(nèi)，多個(gè)豎向連接管343依次間隔的設(shè)置，且豎向連接管343與橫向連接管342垂直，每個(gè)豎向連接管343的兩端均與第二進(jìn)水管341連通；第二進(jìn)水管341與第一進(jìn)水管5連通。
[0059]其中，還可在第一進(jìn)水管5與第二進(jìn)水管341之間設(shè)置進(jìn)水連接管35，進(jìn)水連接管35的一端與第一進(jìn)水管5遠(yuǎn)離水箱4的一端開口，另一端與第二進(jìn)水管341連通。進(jìn)水連接管35的設(shè)置方便了第二進(jìn)水管341與第一進(jìn)水管的連通。進(jìn)水連接管35還可設(shè)置多個(gè)，多個(gè)進(jìn)水連接管35可縮短進(jìn)水時(shí)間，提高進(jìn)水效率。
[0060]當(dāng)實(shí)驗(yàn)人員打開閥門7和水栗8，水箱4內(nèi)的水從第一進(jìn)水管5進(jìn)入至第二進(jìn)水管341，第二進(jìn)水管341內(nèi)的水從第二通