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龍圖騰網恭喜太原理工大學申請的專利一種煤層開采流固耦合二維物理相似模擬試驗裝置和方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN114636653B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-03-21發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202210177972.2，技術領域涉及：G01N15/08；該發明授權一種煤層開采流固耦合二維物理相似模擬試驗裝置和方法是由栗繼祖;申雄;馮國瑞;趙德康;劉欽;連野設計研發完成，并于2022-02-25向國家知識產權局提交的專利申請。

本一種煤層開采流固耦合二維物理相似模擬試驗裝置和方法在說明書摘要公布了：本發明公開了一種煤層開采流固耦合二維物理相似模擬試驗裝置和方法，該裝置由流固耦合物理相似模型鋼架、垂向加載裝置、側向加載裝置、含水層、供水試驗裝置部分組成；流固耦合物理相似模型鋼架由實心底座、兩側固定垂向支柱、與垂向支柱焊接固定的中空鋼板頂梁及前后兩側槽鋼組成；垂向加載裝置由氣囊、氣管、氣壓表、進氣閥門、卸壓閥門及高壓N2氣瓶組成，側向加載裝置由電動液壓千斤頂組合和推板組成，含水層設置為：煤層開采流固耦合物理相似模擬的巖層均利用隔水層和含水層相似材料的設計配比制作，供水試驗裝置設置如下：通過供水軟管連接至含水層供水水源水箱對含水層進行供水。

本發明授權一種煤層開采流固耦合二維物理相似模擬試驗裝置和方法在權利要求書中公布了：1.一種煤層開采流固耦合二維物理相似模擬試驗裝置，其特征在于：由流固耦合物理相似模型鋼架、垂向加載裝置、側向加載裝置、含水層、供水試驗裝置部分組成；流固耦合物理相似模型鋼架由實心底座、兩側固定垂向支柱、與垂向支柱焊接固定的頂梁及前后兩側槽鋼組成；垂向加載裝置由氣囊、氣管、氣壓表、進氣閥門、卸壓閥門及高壓N2氣瓶組成，通過調節進氣閥門，氣囊設置在頂梁內部，頂梁為中空鋼板，氣囊通過氣管與高壓N2氣瓶連接，高壓N2氣瓶頂部設有氣壓表，氣囊與高壓N2氣瓶連接的一端設有進氣閥門，另一端設有卸壓閥門；側向加載裝置由電動液壓千斤頂組合和推板組成，其中電動液壓千斤頂組合由電動控制臺、四個液壓千斤頂組成，液壓千斤頂通過施加側向壓力模擬水平方向應力；含水層為：煤層開采流固耦合物理相似模擬的巖層均利用含水層和隔水層相似材料的設計配比制作，隔、含水層相似材料的材料設計配比是根據實驗需求中隔、含水巖層的各種物理強度及水理性參數相似比通過相似材料配比實驗確定的；其中含水層相似材料局部由橡膠水帶包裹，并使其兩端內置于含水層相似模擬材料中；供水試驗裝置設置如下：通過供水軟管連接至含水層供水水源水箱對含水層進行供水，供水閥門控制供水流量大小，通過利用供水水源水箱的水位與橡膠水帶進水口水位高差為模擬水袋提供水源滲透壓力；供水水源水箱水位設置由可移動門吊調整高度來實現；所述隔水層相似材料采用粒徑0~2mm級配均勻的河砂、石蠟、凡士林、碳酸鈣與石膏；含水層相似材料采用3mm厚橡膠水帶內置20~50mm大粒徑光滑鵝卵石及5~8mm砂礫顆粒構成骨架顆粒模擬含水層，其中具體操作為：在流固耦合物理相似模型內寬3000mm的鋼架中平鋪設3mm厚的橡膠水帶，水帶的長度和口徑尺寸需要依據試驗方案來選擇，以滿足以下條件為準：①橡膠水帶前后側面緊貼槽鋼布設；②橡膠水帶兩端利用AB膠水封閉堵水100mm長；③橡膠水帶封堵端距離左右兩側鋼架距離200mm；與隔水層材料接觸的水帶上下接觸面上布置間距2cm、孔徑2mm的孔洞，讓含水層內水能從巖層接觸面經過密布的孔洞滲流進入上下巖層；含水層相似模擬用水帶內外均鋪設滿20~50mm大粒徑光滑鵝卵石及5~8mm砂礫顆粒構成骨架顆粒，含水層橡膠水帶中央為供水軟管，此外等間距分布4根含水層水位監測管；含水層裝置與供水試驗裝置連接，連接裝置包括：供水軟管、固定不銹鋼盒、中空外凹環橡膠塞、異徑外接頭、全外螺紋管、波紋管、水帶接管接頭、硅膠墊圈、濾水網、不銹鋼鐵箍；模擬含水層水帶背部側面中上方開孔作為含水層注水口，橡膠水帶及與供水水源水箱的供水軟管連接方式為：①在背側槽鋼開孔作為含水層模擬水帶供水的注水口，注水口內側焊接固定不銹鋼鐵盒，并且在水帶背部側面中上方注水口安裝水帶接管接頭，水帶接管接頭與水帶注水口連接處安裝硅膠墊圈；②在固定不銹鋼盒內安裝波紋管，在波紋管與水帶接管接頭連接處墊設硅膠墊圈和一個濾水網；③波紋管另一端連接頭通過全外螺紋管與異徑外接頭相連安裝，在全外螺紋管安裝兩端頭墊設硅膠墊圈，并在與異徑外接頭連接端的硅膠墊圈處加裝一個濾水網，以避免水路顆粒雜質堵塞，保證供水管路通暢；④利用中空外凹環橡膠塞固定在背側槽鋼開孔處封堵含水層空間，中空外凹環橡膠塞中部開孔以滿足異徑外接頭和波紋管連接頭通過，并且在接觸部位利用凡士林進行潤滑堵水。

如需購買、轉讓、實施、許可或投資類似專利技術，可聯系本專利的申請人或專利權人太原理工大學，其通訊地址為：030024 山西省太原市萬柏林區迎澤西大街79號；或者聯系龍圖騰網官方客服，聯系龍圖騰網可撥打電話0551-65771310或微信搜索“龍圖騰網”。