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专利号: 2020100760819
申请人: 中国矿业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 土层或岩石的钻进;采矿
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种层状盐岩水溶开采后顶板破坏过程的模拟系统,它包括盖板、材料箱、前面板、耐压水袋、腔体注水管、模拟上覆岩层、盐岩和紧固螺栓;所述材料箱为长方体结构,其前侧面以及顶面为开放状态,分别相应的活动安装前面板、盖板;所述盖板为长方形,其顶面四周设有竖向挡板,且尺寸与材料箱以及前面板相适应,所述挡板上等距开有螺纹孔;所述材料箱的后侧面以及左、右侧面的下部内侧加厚,形成台阶状支撑结构,用于支撑放置模拟上覆岩层;所述材料箱的后侧面以及左、右侧面的顶边等距离开设与盖板相对应的圆孔;所述材料箱左、右侧面加厚部的前侧以及底面的前侧等距离设有圆孔;所述前面板为长方形结构,其四周分别对应盖板以及材料箱的左、侧面和底面开设圆孔;所述材料箱、盖板以及前面板通过紧固螺栓连接;所述模拟上覆岩层的下方设有岩腔,模拟上覆岩层的上方放置有耐压水袋;所述岩腔上开设插孔,腔体注水管的一端插入岩腔内,另一端依次穿过模拟上覆岩层以及盖板连接卤水加压装置;耐压水袋连接水袋注水管,水袋注水管穿过盖板连接水压加压装置。

2.根据权利要求书1所述的一种层状盐岩水溶开采后顶板破坏过程的模拟系统,其特征在于:所述前面板由高分子透明材料制成。

3.根据权利要求书1所述的一种层状盐岩水溶开采后顶板破坏过程的模拟系统,其特征在于:所述腔体注水管为不锈钢管或铝合金管;所述材料箱由铝合金材料制成。

4.根据权利要求书1所述的一种层状盐岩水溶开采后顶板破坏过程的模拟系统,其特征在于:所述紧固螺栓长度为3 5 cm,直径为0.5 1 cm。

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5.根据权利要求书1所述的一种层状盐岩水溶开采后顶板破坏过程的模拟系统,其特征在于:所述模拟上覆岩层为切割所得的岩板或使用相似材料浇筑的模拟岩层。

6.根据权利要求书1所述的一种层状盐岩水溶开采后顶板破坏过程的模拟系统,其特征在于:所述盖板上开设腔体注水管管孔以及水袋注水管管孔。

7.利用权利要求1-6任意一项权利要求所述的模拟系统的层状盐岩水溶开采后顶板破坏过程模拟方法,具体步骤为:1)将盐岩填满材料箱下半阶梯部分,并预制盐腔,在盐腔顶部分隔一定距离挖槽,将两根腔体注水管分别插入盐腔,用紧固螺栓固定前面板与材料箱,将切割后的岩板或浇筑相似材料模拟上覆岩层放置盐腔上方,通过台阶状支撑结构支撑;

2)取下前面板,在腔体注水管与盐岩及模拟上覆岩层的缝隙中充填水泥或其它粘合剂,打磨取下前面板后露出的盐岩及模拟上覆岩层的前表面,在打磨后的前表面涂抹环氧树脂胶或其他透明胶并使用紧固螺栓重新固定前面板,等待胶水固化;

3)胶水固化后,在模拟上覆岩层上方放入耐压水袋,将两根水袋注水管及两根腔体注水管从盖板对应位置穿出后用紧固螺栓固定盖板,通过腔体注水管向预制水平盐腔内注满与所放入盐岩相同的饱和卤水,将四根注水管连接至加压装置进行加压,模拟水溶开采后顶板破坏过程,位移监测使用散斑干涉法测量和记录。