一种走向方向多切面可视化煤岩分界面观测实验台的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及矿山技术工程领域，具体涉及一种走向方向多切面可视化煤岩分界面观测实验台。
【背景技术】
[0002]“富煤、贫油、少气”的能源结构决定了煤炭在未来的很长一段时间里仍然是我国继续依赖的主要能源之一。具有资源储量优势的厚煤层一直是我国煤炭开采的主要阵地，而放顶煤开采更是实现高产高效的厚煤层开采的主力军。
[0003]顶煤回收率一直是各煤炭院校及企业关于顶煤开采的主要研宄方向，通过观测走向方向煤岩分界面以了解残煤形态、优化放煤参数是提高顶煤回收率的一个有效途径，而现有的实验台大都只能观测倾向方向煤岩分界面或端头走向煤岩分界面，不可观测走向方向多切面煤岩分界面。
【实用新型内容】
[0004]有鉴于此，本实用新型提供一种走向方向多切面可视化煤岩分界面观测实验台。
[0005]本实用新型采用的技术方案具体为:
[0006]一种走向方向多切面可视化煤岩分界面观测实验台，包括底部基座、固定于所述底部基座的架体以及若干个放煤单元，其中:
[0007]所述架体包括可视化的玻璃挡板和的三向玻璃框架，所述玻璃挡板的两侧锚固于所述三向玻璃框架，所述三向玻璃框架上设有若干个开槽，每个所述开槽插置有玻璃切片。
[0008]每个所述放煤单元包括放煤支架和放煤槽，所述放煤支架固定于所述底部基座，所述放煤槽设于底部基座，所述煤支架和所述放煤槽相切合。
[0009]在上述走向方向多切面可视化煤岩分界面观测实验台中，所述玻璃挡板的两侧通过匹配的锚固孔、锚固螺丝组件锚固于所述三向玻璃框架，所述玻璃挡板的底部通过转轴固定于所述底部基座。
[0010]在上述走向方向多切面可视化煤岩分界面观测实验台中，所述三向玻璃框架的截面尺寸与所述底部基座吻合，所述三向玻璃框架通过匹配的锯齿卡槽结构咬合固定于所述底部基座。
[0011]在上述走向方向多切面可视化煤岩分界面观测实验台中，所述玻璃切片两侧贴有用于标记图像数据的防划膜，且所述玻璃切片厚度小于所述开槽的宽度。
[0012]在上述走向方向多切面可视化煤岩分界面观测实验台中，所述玻璃切片与开槽的宽度差< 2mm。
[0013]在上述走向方向多切面可视化煤岩分界面观测实验台中，若干个放煤支架固定于所述底部基座与所述底部基座上的放煤槽相切合，所述放煤槽带倾角安装于所述底部基座。
[0014]在上述走向方向多切面可视化煤岩分界面观测实验台中，所述放煤槽的安装面与水平面呈<20°的夹角。
[0015]在上述走向方向多切面可视化煤岩分界面观测实验台中，所述架体内由下而上依次置有顶煤模拟介质和矸石模拟介质。
[0016]本实用新型产生的有益效果是:
[0017]本实用新型实验台利用有机玻璃的可视化特性对放煤过程中的煤岩分界面进行观测，实现了在不同的放煤方式下通过玻璃切片对走向方向多切面煤岩分界面的观测；可快速高效地得到不同放煤方式放煤过程中的煤岩分界面以及可观测走向方向任意切面煤岩分界面，在工程实际中可更全面、准确地了解了顶煤放出后的残煤形态，进而优化放煤方式和放煤参数、指导现场。
【附图说明】
[0018]当结合附图考虑时，能够更完整更好地理解本实用新型。此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
[0019]图1为本实用新型一种走向方向多切面可视化煤岩分界面观测实验台的主视示意图；
[0020]图2为本实用新型一种走向方向多切面可视化煤岩分界面观测实验台的俯视示意图；
[0021]图3为本实用新型一种走向方向多切面可视化煤岩分界面观测实验台的左视示意图；
[0022]图4-1?4-3为本实用新型一种走向方向多切面可视化煤岩分界面观测实验台的玻璃切片、放煤支架(关)、放煤支架(开)的结构示意图；
[0023]图5为本实用新型一种走向方向多切面可视化煤岩分界面观测实验台的工作示意图一；
[0024]图6为本实用新型一种走向方向多切面可视化煤岩分界面观测实验台的工作示意图^.；
[0025]图7为本实用新型一种走向方向多切面可视化煤岩分界面观测实验台的实验效果示意图。
[0026]图中:1、底部基座11、锚固孔2、三向玻璃框架21、开槽3、玻璃切片4、带转轴的玻璃挡板41、转轴42、锚固螺丝5、放煤支架51、放煤支架开关6、放煤槽7、顶煤模拟介质8、矸石模拟介质8。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图及实施例对本实用新型的技术方案作进一步详细的说明。
[0028]如图1-3所示的一种走向方向多切面可视化煤岩分界面观测实验台，主要包括底部基座1、由带开槽21的三向玻璃框架2和玻璃切片3组成的架体、带转轴41的玻璃挡板4、位置匹配的放煤支架5与放煤槽6以及置于架体内的模拟介质(顶煤模拟介质7和矸石模拟介质8);其中:
[0029]与底部基座I尺寸吻合的三向玻璃框架2由三块强化有机玻璃板材胶结而成，在本实施例中，其厚度优选为20_，通过锯齿卡槽咬合固定于底部基座I ;由强化有机玻璃切割而成的玻璃切片3 (如图4-1所示)插入三向玻璃框架2的开槽21中，为使玻璃切片3可轻易插入和拔出开槽21，玻璃切片3的断面尺寸略小于三向玻璃框架2上的开槽21 ( ( 2mm的宽度差)；此外，玻璃切片3两侧贴有防划膜，且装置配备有专用的标记笔和擦拭液，用于进行实验记录。其中开槽21的位置与放煤支架5相对应。
[0030]进一步如图5-6所示，通过向两侧的锚固孔11中装入锚固螺丝42，将玻璃挡板4固定于底部基座I的正面(除三向玻璃框架2之外的第四个侧面)；需要时，卸下锚固螺丝42，通过玻璃挡板4下方的转轴41实现玻璃挡板4相对于三向玻璃框架2的开合。
[0031 ] 如图4-2?4-3所示，放煤支架5为工字形结构，其尺寸比例以企业常用放顶煤支架为参照，若干个放煤支架5通过焊接并列固定于底部基座I上，并与放煤槽6相切合，通过拉动和松开放煤支架5的放煤开关51，实现开关门。作为一种优选，放煤槽6米用金属材质并进行打磨，安装时略带倾角(与水平面呈<20°的夹角安装)，为了减小放煤槽6与煤岩介质的摩擦，使介质顺利放出。
[0032]使用组装好的本实用新型的试验台进行观测时，选取的顶煤模拟介质7和矸石模拟介质8要求粒径、形态尽量接近且材料的物理性质相似，实验前将顶煤模拟介质7和矸石模拟介质8先后放入三向玻璃框架2中，用以模拟放煤前顶煤和直接顶的初始状态；具体的实验步骤为:
[0033]在将顶煤模拟介质和矸石模拟介质先后放入三向玻璃框架之后，拉动放煤支架开关51开始放煤，顶煤模拟介质7和矸石模拟介质8即可由架体放入放煤槽6中，放煤过程中，通过三向玻璃框架2观测倾向方向煤岩分界面；
[0034]见矸时松开放煤支架开关51，关门；插入相应的玻璃切片3，打开玻璃挡板4，放出玻璃切片3和玻璃挡板4之间的煤岩介质；用配备的标记笔在玻璃切片31上勾画出如图7所示的走向方向煤岩分界面；取出玻璃切片，整理实验台。即可对得到的图像数据进行后续的处理和分析。
[0035]以上结合附图对本实用新型的实施例进行了详细地说明，此处的附图是用来提供对本实用新型的进一步理解。显然，以上所述仅为本实用新型较佳的【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何对本领域的技术人员来说是可轻易想到的、实质上没有脱离本实用新型的变化或替换，也均包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种走向方向多切面可视化煤岩分界面观测实验台，其特征在于，包括底部基座、固定于所述底部基座的架体以及若干个放煤单元，其中: 所述架体包括可视化的玻璃挡板和的三向玻璃框架，所述玻璃挡板的两侧锚固于所述三向玻璃框架，所述三向玻璃框架上设有若干个开槽，每个所述开槽插置有玻璃切片； 每个所述放煤单元包括放煤支架和放煤槽，所述放煤支架固定于所述底部基座，所述放煤槽设于底部基座，所述煤支架和所述放煤槽相切合。2.根据权利要求1所述的走向方向多切面可视化煤岩分界面观测实验台，其特征在于，所述玻璃挡板的两侧通过匹配的锚固孔、锚固螺丝组件锚固于所述三向玻璃框架，所述玻璃挡板的底部通过转轴固定于所述底部基座。3.根据权利要求1所述的走向方向多切面可视化煤岩分界面观测实验台，其特征在于，所述三向玻璃框架的截面尺寸与所述底部基座吻合，所述三向玻璃框架通过匹配的锯齿卡槽结构咬合固定于所述底部基座。4.根据权利要求1所述的走向方向多切面可视化煤岩分界面观测实验台，其特征在于，所述玻璃切片两侧贴有用于标记图像数据的防划膜，且所述玻璃切片厚度小于所述开槽的宽度。5.根据权利要求4所述的走向方向多切面可视化煤岩分界面观测实验台，其特征在于，所述玻璃切片与开槽的宽度差< 2mm。6.根据权利要求1所述的走向方向多切面可视化煤岩分界面观测实验台，其特征在于，若干个放煤支架固定于所述底部基座与所述底部基座上的放煤槽相切合，所述放煤槽带倾角安装于所述底部基座。7.根据权利要求6所述的走向方向多切面可视化煤岩分界面观测实验台，其特征在于，所述放煤槽的安装面与水平面呈<20°的夹角。8.根据权利要求1所述的走向方向多切面可视化煤岩分界面观测实验台，其特征在于，所述架体内由下而上依次置有顶煤模拟介质和矸石模拟介质。
【专利摘要】本实用新型提供一种走向方向多切面可视化煤岩分界面观测实验台，包括底部基座、固定于所述底部基座的架体以及若干个放煤单元，其中：所述架体包括可视化的玻璃挡板和的三向玻璃框架，所述玻璃挡板的两侧锚固于所述三向玻璃框架，所述三向玻璃框架上设有若干个开槽，每个所述开槽插置有玻璃切片；每个所述放煤单元包括放煤支架和放煤槽，所述放煤支架固定于所述底部基座，所述放煤槽设于底部基座，所述煤支架和所述放煤槽相切合。本实用新型的实验台可快速高效地得出不同放煤方式放煤过程中的煤岩分界面，且可观察走向方向任意切面的煤岩分界面。
【IPC分类】E21C41/18
【公开号】CN204703904
【申请号】CN201520353184
【发明人】陈祎, 宋正阳
【申请人】中国矿业大学(北京)
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年5月28日