小型三维采空区气体运移规律物理相似模拟实验台

摘要

本发明涉及利用相似材料开展矿山开采覆岩移动变形及采空区气体运移规律的三维物理模拟实验，具体是一种在实验室进行三维条件下矿山压力及采空区气体运移的小型三维采空区气体运移规律物理相似模拟实验台，包括实验台箱体、双摇杆开采系统、可控通风系统、气体注入系统、抽采系统、测试系统。本发明适用于开展三维条件下采动裂隙演化规律及采空区气体运移规律的物理相似模拟实验。可以满足进一步研究采动卸压瓦斯运移规律，完善煤与瓦斯安全共釆理论体系。

主权项

一种小型三维采空区气体运移规律物理相似模拟实验台，包括实验台箱体(4)、双摇杆开采系统、可控通风系统、气体注入系统、抽采系统和测试系统，其特征在于：箱体(4)内设有相似模型，双摇杆开采系统包括摇臂(23)、连杆(24)、螺栓(25)、条钢(10)，两个摇臂(23)通过连杆(24)连接，摇臂(23)另一端插入螺栓(25)中，螺栓(25)旋入箱体(4)底板中，螺栓(25)上设有条钢(10)；可控通风系统包括U型通风管(9)、调速蠕动泵(7)、压差仪(22)、气体质量流量计(16)，相似模型内设有U型通风管(9)，调速蠕动泵(7)、气体质量流量计(16)和压差仪(22)与U型通风管(9)连接；气体注入系统包括高压钢瓶(1)、减压阀(19)、平衡罐(18)、气体质量流量计(16)、分流控制阀组(15)、管路(11)及底部充气通道(12)，箱体(4)底部设有充气通道(12)，高压钢瓶(1)、减压阀(19)、平衡罐(18)、气体质量流量计(16)、分流控制阀组(15)通过充气管路(11)与箱体底部的充气通道(12)依次连接；抽采系统包括调速蠕动泵(7)和抽采细管(8)，相似模型中设有抽采细管(8)，调速蠕动泵(7)与抽采细管(8)连接；测试系统包括便携式氦气/氖气分析仪(21)、采气细管(20)、应力传感器(13)、数据采集箱(3)、声发射传感器(5)、声发射测试仪(6)、电脑(2)，相似模型中设有采气细管(20)和应力传感器(13)，采气细管(20)与氦气/氖气分析仪(21)连接，相似模型表面设有声发射传感器(5)，声发射传感器(5)与声发射仪(6)连接，声发射仪(6)与电脑(2)连接，应力传感器(13)与数据采集箱(3)连接，数据采集箱(3)连接电脑(2)。