深部煤层条带开采、充填模拟试验系统及试验方法

摘要

本发明公开了一种深部煤层条带开采、充填模拟试验系统及试验方法，涉及深部岩体裂隙演化及突水灾害防治领域。其解决了现有技术中对深部高承压水上煤层开采的岩体破裂规律、裂隙演化特征及充填防突相结合的基础研究相对不足这一重要问题。其试验系统包括承载箱、试验模型、充填系统，试验模型位于承载箱内，试验模型包括岩层和位于岩层中的煤层，岩层由相似材料铺设而成，岩层的四周设有封水装置，在岩层内部埋设有多个传感器和装有氧化钙颗粒的多个塑料球；煤层通过若干受载气囊体排布来模拟。本发明试验系统可以模拟不同采留比、不同采厚的煤层开采，还可研究不同采留比、不同采厚煤层开采后，及采空区充填后顶底板的受力及位移变化规律。

主权项

一种深部煤层条带开采、充填模拟试验系统，其包括承载箱、试验模型、充填系统、加载系统、高压水渗流系统和红外线探测系统，所述试验模型位于所述承载箱内，所述加载系统用于对所述试验模型进行竖向和侧向加载，其特征在于：所述试验模型包括岩层和位于岩层中的煤层，所述岩层由相似材料铺设而成，所述岩层的四周设有封水装置，所述岩层内部埋设有多个传感器和装有氧化钙颗粒的多个塑料球；所述煤层由若干个受载气囊体排布而成，每个受载气囊体通过各自的通气管与所述充填系统连接，通过控制受载气囊体中气体量的抽放来模拟不同采高的煤层开采，通过抽放不同间隔位置的受载气囊体来模拟不同采宽和留宽的煤层开采；所述红外线探测系统用于探释所述岩层中放出热量的位置，以获得承压水流动的导水通道路径形成的过程；所述承载箱的底部分布有若干个渗水孔，所述高压水渗流系统与所述渗水孔连通。