技术摘要：
本说明书一个或多个实施例提供的一种煤层底板灾害模拟装置及方法，包括：模拟箱及控制机构；所述模拟箱，用于承载试验主体，所述模拟箱的一侧设置有观察窗；所述控制机构设置于所述模拟箱上与所述观察窗相对一侧，用于控制所述试验主体。本说明书一个或多个实施例通过  全部
背景技术：
近年来，随着科学技术的进步，煤矿生产与建设过程中的装备、工艺、技术都有了 极大的提高，但煤矿事故，特别是煤矿底板突水事故仍然频繁发生。煤层底板突水实质是煤 层下伏承压水沿采煤工作面底板隔水层岩体内部通道突破底板隔水层的阻隔，以突发、缓 发或滞发的形式向上涌人工作面采空区的过程。 然而，传统的突水预测方法未考虑空间变化及时间动态变化，致使突水预测偏离 实际。致使矿井突水量和经常性涌水量的预测不准。
技术实现要素：
有鉴于此，本说明书一个或多个实施例的目的在于提出一种煤层底板灾害模拟装 置及方法。 基于上述目的，本说明书一个或多个实施例提供一种煤层底板灾害模拟装置，包 括：模拟箱及控制机构； 所述模拟箱，用于承载试验主体，所述模拟箱的一侧设置有观察窗； 所述控制机构设置于所述模拟箱上与所述观察窗相对一侧，用于控制所述试验主 体。 在一些实施方式中，所述试验主体包括：含水层、导升带、隔水层、破坏带及煤层； 所述含水层、所述导升带、所述隔水层、所述破坏带及所述煤层依次层叠排放于所 述模拟箱中，所述含水层为最底层。 在一些实施方式中，所述试验主体包括：含水层、导升带、隔水层、破坏带、煤层及 断层； 所述含水层、所述导升带、所述隔水层、所述破坏带及所述煤层依次层叠排放于所 述模拟箱中，所述含水层为最底层； 所述断层贯穿所述含水层、所述导升带、所述隔水层、所述破坏带及所述煤层。 在一些实施方式中，所述断层的贯穿角度为与水平方向形成55度角或与水平方向 形成70度角。 在一些实施方式中，所述试验主体包括：含水层、隔水层、煤层及陷落柱； 所述含水层、所述隔水层及所述煤层依次层叠排放于所述模拟箱中，所述含水层 为最底层；所述陷落柱贯穿所述含水层、所述隔水层及所述煤层。 在一些实施方式中，所述模拟箱与所述观察窗相对一侧设置有支撑板，所述控制 机构包括：煤层控制组件； 所述煤层控制组件包括设置于所述支撑板的外侧面的煤层动力单元、贯穿所述支 4 CN 111596031 A 说　明　书 2/8 页 撑板并与所述煤层动力单元传动连接的传动杆、设置于所述传动杆上的传动链轮及设置于 所述模拟箱上的传感单元； 所述传动链轮与所述煤层传动连接，用于拖动所述煤层； 所述传感单元，用于观测所述煤层的运动状态，根据所述运动状态控制所述煤层 动力单元。 在一些实施方式中，所述模拟箱与所述观察窗相对一侧设置有支撑板，所述控制 机构包括：破坏带控制组件； 所述破坏带控制组件包括设置于所述支撑板的外侧面的破坏带动力单元及破坏 带减速单元、设置于所述支撑板的内侧面的破坏带支撑平台、同步轮、从动轮、传动带及破 坏带顶块； 所述破坏带减速单元，用于控制所述破坏带动力单元进行速度调整； 所述破坏带支撑平台设置于所述破坏带下侧，并水平设置于所述内侧面； 所述同步轮及所述从动轮设置于所述破坏带支撑平台，所述同步轮与所述破坏带 动力单元传动连接，所述同步轮与所述从动轮通过所述传动带传动连接，所述传动带与所 述破坏带相邻； 所述破坏带顶块设置于所述传动带上，位于所述破坏带的一侧，用于顶起所述破 坏带。 在一些实施方式中，所述支撑板还包括：插孔；所述破坏带包括：试验区、配合块及 插销； 所述配合块与所述试验区连接并位于所述试验区下侧；所述配合块能够与所述破 坏带顶块形成结构干涉以通过所述破坏带顶块顶起所述配合块，并通过所述配合块顶起所 述试验区； 所述插销设置于所述配合块朝向所述支撑板的一侧，所述插销能够当所述配合块 被顶起时与所述插孔形成结构干涉以限制所述配合块下落。 在一些实施方式中，还包括：支撑机构；所述支撑机构包括水箱及总控单元； 所述水箱设置有水阀，所述水箱内设置有水泵； 所述水箱与所述模拟箱通过导管连接，用于通过所述水泵为所述试验主体供水 和/或回收所述试验主体内的水体； 所述水箱通过所述水阀与外部水体系统连接； 所述总控单元，用于协调控制所述控制机构及所述水箱。 基于同一发明构思，本说明书一个或多个实施例还提供了一种煤层底板灾害模拟 方法，包括： 用户启动煤层底板灾害模拟装置； 所述煤层底板灾害模拟装置控制控制机构带动模拟箱内的试验主体进行模拟运 动； 通过所述试验主体的模拟运动模拟煤层底板灾害。 从上面所述可以看出，本说明书一个或多个实施例提供的一种煤层底板灾害模拟 装置及方法，包括：模拟箱及控制机构；所述模拟箱，用于承载试验主体，所述模拟箱的一侧 设置有观察窗；所述控制机构设置于所述模拟箱上与所述观察窗相对一侧，用于控制所述 5 CN 111596031 A 说　明　书 3/8 页 试验主体。本说明书一个或多个实施例通过不同的试验主体模拟现有煤层开采中主要遇到 的地质结构，通过控制机构进行煤层开采的模拟，并通过观察窗观测模拟的地质变化情况。 整体装置具有结构简单，易于观察的优点，能够直观形象的模拟煤层开采过程中底板突水 水害成灾的机理，可以准确的根据模拟进行灾害的预测和预警，同时有利于灾后的救援和 修复。 附图说明 为了更清楚地说明本说明书一个或多个实施例或现有技术中的技术方案，下面将 对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的 附图仅仅是本说明书一个或多个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性 劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 图1为本说明书一个或多个实施例提出的煤层底板灾害模拟装置主视结构示意 图； 图2为本说明书一个或多个实施例提出的煤层底板灾害模拟装置俯视结构示意 图； 图3为本说明书一个或多个实施例提出的煤层底板灾害模拟装置侧视结构示意 图； 图4为本说明书一个或多个实施例提出的煤层底板灾害模拟装置支撑板内的破坏 带控制组件结构示意图； 图5为本说明书一个或多个实施例提出的煤层底板灾害模拟装置破坏带与破坏带 顶块配合结构示意图； 图6为本说明书一个或多个实施例提出的一种煤层底板灾害模拟方法的流程示意 图。