本发明公开了一种110及N00工法开采工作面采空区风流运移特性模拟测试装置及使用方法，测试装置包括内部填充磨料的模型框架，模型框架正下侧为采空区，模型框架顶端设有多个施载缸体；采空区正左侧为未采区，未采区左端设有进风总巷，采空区右侧设有边界巷，进风总巷与边界巷间从后到前依次设有第一、第二、第三进风巷，第一进风巷右端与边界巷后端连通，第二进风巷形成上顺槽，第三进风巷形成下顺槽，第三进风巷左端与进风总巷前端连通，采空区左端与未采区右端间形成工作面，采空区前端设有留巷，边界巷前端连通有第一回风巷，下顺槽前端连通有第二回风巷。本发明能对110及N00工法开采工作面不同通风系统的风量和风压进行测试。
1.一种110及N00工法开采工作面采空区风流运移特性模拟测试装置，其特征在于：包括长方体形模型框架，模型框架正下侧为采空区，模型框架底面安装有水平下钢板，模型框架四侧面安装有竖直透明板，相邻透明板接触处以及各透明板与下钢板接触处均密封连接，模型框架顶面安装有顶面水平的上钢板，上钢板底面左部水平，上钢板底面中部呈向右下方倾斜的斜面，上钢板底面右部水平，且上钢板底面左、中与右部平滑过渡，上钢板与各透明板接触处密封连接，模型框架左、中部内填充部分顶面均水平的磨料，模型框架右部内填满磨料，上钢板顶面均匀设有多个相同且顶端高度相等并且活塞杆竖直而且活塞杆下端固定于上钢板顶面上的施载缸体，模型框架内左、中与右部分别模拟采空区垮落岩体的垮落不充分无载荷区、垮落充分载荷递增区与垮落充分载荷恒定区；采空区正左侧为未采区，未采区左端设有水平且纵向布置的进风总巷，采空区右侧设有与进风总巷平行的边界巷，进风总巷与边界巷间从后到前依次设有水平且横向布置并与进风总巷均连通的第一、第二、第三进风巷，第一进风巷左端与进风总巷后部连通且第一进风巷右端与边界巷后端连通，第二进风巷处于未采区后端且第二进风巷右端紧邻采空区左后端并且第二进风巷形成上顺槽，第三进风巷处于未采区前端且第三进风巷右端紧邻采空区左前端并且第三进风巷形成下顺槽，第三进风巷左端与进风总巷前端连通，采空区左端与未采区右端间形成水平且纵向布置的工作面，工作面后端与上顺槽右端连通且工作面前端与下顺槽右端连通，工作面右侧面与模型框架左侧面相接触处均设有多个第一气孔，采空区前端设有水平且横向布置的留巷，留巷左端与下顺槽右端以及工作面前端连通，留巷右端与边界巷前端连通，留巷后侧面与模型框架前侧面相接触处均设有多个第二气孔，边界巷前端连通有与边界巷平行的第一回风巷，第一、第二与第三进风巷左部内分别设有第一、第二与第三风门，第三风门右侧处的下顺槽前端连通有与边界巷平行的第二回风巷，留巷右部、第一回风巷以及第二回风巷内分别设有第四、第五与第六风门，第一、第二回风巷前端分别连有第一、第二引风机，第一回风巷、第二回风巷、第一进风巷、上顺槽与下顺槽内均设有调节风量阀门，第一进风巷、上顺槽、下顺槽、工作面、留巷、第一回风巷与第二回风巷内均设有风速、气压传感器。
2.根据权利要求1所述的一种110及N00工法开采工作面采空区风流运移特性模拟测试装置，其特征在于：相邻透明板接触处以及各透明板与下钢板接触处均通过密封胶密封连接；上钢板与各透明板接触处通过可伸缩橡胶密封连接。
3.根据权利要求1所述的一种110及N00工法开采工作面采空区风流运移特性模拟测试装置，其特征在于：模型框架外底壁四角处均固定连有三角钢，且模型框架通过三角钢固定于工作面或地面上，模型框架四外侧壁上均固定安装有钢条；施载缸体为液压缸。
4.根据权利要求1所述的一种110及N00工法开采工作面采空区风流运移特性模拟测试装置，其特征在于：透明板为透明钢化玻璃；进风总巷、第一进风巷、第二进风巷、第三进风巷、边界巷、工作面、留巷、第一回风巷与第一回风巷均由钢化玻璃粘结而成。
5.根据权利要求1所述的一种110及N00工法开采工作面采空区风流运移特性模拟测试装置，其特征在于：工作面右侧面与模型框架左侧面相接触处都均匀分布有多个第一气孔；
留巷后侧面与模型框架前侧面相接触处都均匀分布有多个第二气孔。
6.根据权利要求1所述的一种110及N00工法开采工作面采空区风流运移特性模拟测试装置，其特征在于：磨料由不同粒径的物料混合组成，不同粒径物料的配比不同，混合后所组成的磨料的渗透率不同。
7.根据权利要求1所述的一种110及N00工法开采工作面采空区风流运移特性模拟测试装置，其特征在于：第一引风机、第二引风机内也均设有调节风量阀门。
8.根据权利要求 1-7 任一项权利要求所述的 110 及 N00 工法开采工作面采空区风流运移特性模拟测试装置的使用方法 ，其特征在于包括以下步骤：（1）测试不同粒径物料在不同配比下混合所组成磨料的渗透率，进而确定填充磨料中不同粒径物料的标准配比；
（2）根据步骤（1）确定好的标准配比制作磨料，并将制作好的磨料填充在模型框架内，其中模型框架左部与中部内填充部分磨料，且模型框架左部、中部内的磨料顶面均水平布置，并且模型框架中部内填充磨料的顶面紧靠上钢板底面中部的斜面右端，模型框架右部内填满磨料；
（3）同时启动模型框架中部所对应上钢板顶面上的多个施载缸体，各施载缸体的活塞杆分别向下伸出，从而各活塞杆带动相应位置处的上钢板向下移动，其中各活塞杆伸出的长度相等，而模型框架中部所对应上钢板底面呈向右下方倾斜的斜面，进而斜面右端最早对模型框架内相应位置处的磨料施加压力，而斜面左端最迟对模型框架内相应位置处的磨料施加压力，这样模型框架中部内的磨料所受到的压力自左向右逐渐增大，从而模拟上覆顶板岩层对垮落充分载荷递增区处垮落岩体的线性递增的压力，其中线性递增的压力范围为0-20MPa；
（4）在启动步骤（3）各施载缸体的同时启动模型框架右部所对应上钢板顶面上的多个施载缸体，各施载缸体的活塞杆分别向下伸出，从而各活塞杆带动相应位置处的上钢板向下移动，其中各活塞杆伸出的长度相等，而模型框架右部所对应上钢板底面呈水平面，进而模型框架右部内的磨料所受到的压力恒定，从而模拟上覆顶板岩层对垮落充分载荷恒定区处垮落岩体的恒定压力，其中恒定压力最大可加载至20 MPa；
（5）当步骤（3）中的斜面左端对模型框架内相应位置处的磨料开始施加压力时，启动通风设施并记录数据，具体为：首先打开第二、第三风门，使上顺槽以及下顺槽分别与进风总巷接通，然后打开第四、第五风门，使留巷与边界巷以及第一回风巷接通，并关闭第一、第六风门，再启动第一引风机，利用布置的各风速传感器以及各气压传感器实时记录各测点处的风速与气压，进而监测进风总巷、第二进风巷与第三进风巷的风量与风压，并监测工作面、留巷与第一回风巷的风量和风压，其中上述通风方式为“Y型”通风方式；
（6）对步骤（5）中的第一引风机、第一回风巷、上顺槽与下顺槽内的调节风量阀门进行调节，进而调节进风总巷、上顺槽与下顺槽内的进风量，从而模拟不同风量配比条件下步骤（5）中各测点的风量和风压；
（7）改变步骤（1）中不同粒径物料的配比，进而改变所制得的磨料的渗透率，然后重复步骤（2）、步骤（3）、步骤（4）、步骤（5）与步骤（6），从而获得不同渗透率下各测点的风量和风压数据；
（8）改变模型框架内左部所模拟的垮落岩体的垮落不充分无载荷区沿工作面推进方向上的长度，然后重复步骤（2）、步骤（3）、步骤（4）、步骤（5）与步骤（6），进而测试不同垮落程度条件下各测点的风量与风压数据；
（9）改变各施载缸体的输出压力，然后重复步骤（2）、步骤（3）、步骤（4）、步骤（5）与步骤（6），进而获取不同埋深、上覆顶板岩层对垮落岩体不同压力条件下各测点的风量和风压数据。
9.根据权利要求8所述的110及N00工法开采工作面采空区风流运移特性模拟测试装置的使用方法，其特征在于，
步骤（5）中，当步骤（3）中的斜面左端对模型框架内相应位置处的磨料开始施加压力时，启动通风设施并记录数据，具体为：打开第一、第二、第四、第六风门，使第一进风巷以及上顺槽分别与进风总巷接通，并使留巷与边界巷以及第二回风巷接通，并关闭第三、第五风门，再启动第二引风机，利用布置的各风速传感器以及各气压传感器实时记录各测点处的风速与气压，进而监控进风总巷、第一进风巷与第二进风巷的风量与风压，并监测工作面、留巷与第二回风巷的风量和风压，其中上述通风方式为“倒Y型”通风方式；
步骤（6）中，对上述步骤（5）中的第二引风机、第二回风巷、第一进风巷与第二进风巷内的调节风量阀门进行调节，进而调节进风总巷、第一进风巷与第二进风巷内的进风量，从而模拟不同风量配比条件下上述步骤（5）中各测点的风量和风压。
10.根据权利要求8所述的110及N00工法开采工作面采空区风流运移特性模拟测试装置的使用方法，其特征在于，
步骤（5）中，当步骤（3）中的斜面左端对模型框架内相应位置处的磨料开始施加压力时，启动通风设施并记录数据，具体为：打开第二、第四与第五风门，并关闭第一、第三与第六风门，再启动第一引风机，利用布置的各风速传感器以及各气压传感器实时记录各测点处的风速与气压，进而监测进风总巷、第二进风巷的风量与风压，并监测工作面、留巷与第一回风巷的风量和风压，其中上述通风方式为“Z型”通风方式；
步骤（6）中，对上述步骤（5）中的第一引风机、第一回风巷、第二进风巷内的调节风量阀门进行调节，进而调节第二进风巷内的进风量，从而模拟不同风量条件下上述步骤（5）中各测点的风量和风压。
一种110及N00工法开采工作面采空区风流运移特性模拟测试
装置及使用方法
技术领域
[0001] 本发明属于切顶卸压开采技术领域，具体涉及一种110及N00工法开采工作面采空区风流运移特性模拟测试装置及使用方法。
背景技术
[0002] “110工法”采用爆破超前预裂煤层顶板，利用采场周期来压沿空切断采空区顶板和留巷顶板之间的压力传递，从而实现卸压形成切顶短臂梁结构，垮落的岩石形成对上覆基本顶岩梁的支撑结构，进一步控制基本顶的回转和下沉变形，同时切落的顶板形成巷帮，隔断采空区，自动形成一条巷道并将用于下一工作面开采，最终实现一个回采工作面仅需掘进一条巷道的采掘模式。“N00工法”是一项新型无煤柱开采技术，在工作面回采过程中工作面两侧的回采巷道无需提前掘进，而是利用系列关键技术及配套装备在采煤机割煤的同时沿采空区侧进行预裂切顶，促使采空区顶板在自重应力和矿山压力作用下沿切缝面垮落，在档矸装置作用下形成巷道壁，自动形成一条巷道，该技术利用顶板切缝切断了部分顶板的矿山压力传递路径，使巷道顶板形成短臂梁结构，同时利用采空区顶板垮落岩体形成巷帮，实现了工作面采煤和回采巷道掘进一体化。切顶卸压留巷（自成巷）开采模式与传统的留煤柱开采、充填留巷开采相比，取消了留设的大、小煤柱，节省了充填材料费用，具有相对的经济效益。
[0003] 采用“110工法”开采模式后，回采工作面由传统开采模式下的“U型”通风系统调整为“Y型”通风系统，改变了工作面通风线路。采用“N00工法”开采模式后，工作面的通风系统调整为“Z型”通风系统，边界回风巷为首采工作面进风巷，切顶留下来的巷道为回风巷，开采第二个工作面则利用上一个面留下的巷道作为进风巷，再次留下来的巷道作为回风巷，通风方式的变化加之切顶卸压开采与传统开采模式下的顶板垮落特性不同，这也势必造成采空区中矸石或遗煤的碎胀性的不同，进而造成采空区内空隙率及渗透率不同，从而使得进入采空区中气体的运移路线和规律发生改变，灾害气体的致灾机理也将发生改变。在该开采模式下，尚未有实验室模拟测试采空区风流运移特性装置。
发明内容
[0004] 本发明提供一种110及N00工法开采工作面采空区风流运移特性模拟测试装置及使用方法，能对110及N00工法开采工作面不同通风系统的风量和风压进行测试，进而分析配风量、配风比、进回风气体压力差、采空区充填程度、上覆顶板岩层对采空区垮落岩体载荷等因素影响下的采空区风流运移规律，以此研究切顶卸压留巷（自成巷）模式下采空区渗透特性演变规律和不同通风系统模式下采空区风流运移特性。
[0005] 为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
[0006] 一种110及N00工法开采工作面采空区风流运移特性模拟测试装置，包括长方体形模型框架，模型框架正下侧为采空区，模型框架底面安装有水平下钢板，模型框架四侧面安装有竖直透明板，相邻透明板接触处以及各透明板与下钢板接触处均密封连接，模型框架顶面安装有顶面水平的上钢板，上钢板底面左部水平，上钢板底面中部呈向右下方倾斜的斜面，上钢板底面右部水平，且上钢板底面左、中与右部平滑过渡，上钢板与各透明板接触处密封连接，模型框架左、中部内填充部分顶面均水平的磨料，模型框架右部内填满磨料，上钢板顶面均匀设有多个相同且顶端高度相等并且活塞杆竖直而且活塞杆下端固定于上钢板顶面上的施载缸体，模型框架内左、中与右部分别模拟采空区垮落岩体的垮落不充分无载荷区、垮落充分载荷递增区与垮落充分载荷恒定区；采空区正左侧为未采区，未采区左端设有水平且纵向布置的进风总巷，采空区右侧设有与进风总巷平行的边界巷，进风总巷与边界巷间从后到前依次设有水平且横向布置并与进风总巷均连通的第一、第二、第三进风巷，第一进风巷左端与进风总巷后部连通且第一进风巷右端与边界巷后端连通，第二进风巷处于未采区后端且第二进风巷右端紧邻采空区左后端并且第二进风巷形成上顺槽，第三进风巷处于未采区前端且第三进风巷右端紧邻采空区左前端并且第三进风巷形成下顺槽，第三进风巷左端与进风总巷前端连通，采空区左端与未采区右端间形成水平且纵向布置的工作面，工作面后端与上顺槽右端连通且工作面前端与下顺槽右端连通，工作面右侧面与模型框架左侧面相接触处均设有多个第一气孔，采空区前端设有水平且横向布置的留巷，留巷左端与下顺槽右端以及工作面前端连通，留巷右端与边界巷前端连通，留巷后侧面与模型框架前侧面相接触处均设有多个第二气孔，边界巷前端连通有与边界巷平行的第一回风巷，第一、第二与第三进风巷左部内分别设有第一、第二与第三风门，第三风门右侧处的下顺槽前端连通有与边界巷平行的第二回风巷，留巷右部、第一回风巷以及第二回风巷内分别设有第四、第五与第六风门，第一、第二回风巷前端分别连有第一、第二引风机，第一回风巷、第二回风巷、第一进风巷、上顺槽与下顺槽内均设有调节风量阀门，第一进风巷、上顺槽、下顺槽、工作面、留巷、第一回风巷与第二回风巷内均设有风速、气压传感器。
[0007] 进一步地，相邻透明板接触处以及各透明板与下钢板接触处均通过密封胶密封连接；上钢板与各透明板接触处通过可伸缩橡胶密封连接。
[0008] 进一步地，模型框架外底壁四角处均固定连有三角钢，且模型框架通过三角钢固定于工作面或地面上，模型框架四外侧壁上均固定安装有钢条；施载缸体为液压缸。
[0009] 进一步地，透明板为透明钢化玻璃；进风总巷、第一进风巷、第二进风巷、第三进风巷、边界巷、工作面、留巷、第一回风巷与第一回风巷均由钢化玻璃粘结而成。
[0010] 进一步地，工作面右侧面与模型框架左侧面相接触处都均匀分布有多个第一气孔；留巷后侧面与模型框架前侧面相接触处都均匀分布有多个第二气孔。
[0011] 进一步地，磨料由不同粒径的物料混合组成，不同粒径物料的配比不同，混合后所组成的磨料的渗透率不同。
[0012] 进一步地，第一引风机、第二引风机内也均设有调节风量阀门。
[0013] 上述110及N00工法开采工作面采空区风流运移特性模拟测试装置的使用方法，包括以下步骤：
[0014] （1）测试不同粒径物料在不同配比下混合所组成磨料的渗透率，进而确定填充磨料中不同粒径物料的标准配比；
[0015] （2）根据步骤（1）确定好的标准配比制作磨料，并将制作好的磨料填充在模型框架内，其中模型框架左部与中部内填充部分磨料，且模型框架左部、中部内的磨料顶面均水平布置，并且模型框架中部内填充磨料的顶面紧靠上钢板底面中部的斜面右端，模型框架右部内填满磨料；
[0016] （3）同时启动模型框架中部所对应上钢板顶面上的多个施载缸体，各施载缸体的活塞杆分别向下伸出，从而各活塞杆带动相应位置处的上钢板向下移动，其中各活塞杆伸出的长度相等，而模型框架中部所对应上钢板底面呈向右下方倾斜的斜面，进而斜面右端最早对模型框架内相应位置处的磨料施加压力，而斜面左端最迟对模型框架内相应位置处的磨料施加压力，这样模型框架中部内的磨料所受到的压力自左向右逐渐增大，从而模拟上覆顶板岩层对垮落充分载荷递增区处垮落岩体的线性递增的压力，其中线性递增的压力范围为0-20MPa；
[0017] （4）在启动步骤（3）各施载缸体的同时启动模型框架右部所对应上钢板顶面上的多个施载缸体，各施载缸体的活塞杆分别向下伸出，从而各活塞杆带动相应位置处的上钢板向下移动，其中各活塞杆伸出的长度相等，而模型框架右部所对应上钢板底面呈水平面，进而模型框架右部内的磨料所受到的压力恒定，从而模拟上覆顶板岩层对垮落充分载荷恒定区处垮落岩体的恒定压力，其中恒定压力最大可加载至20 MPa；
[0018] （5）当步骤（3）中的斜面左端对模型框架内相应位置处的磨料开始施加压力时，启动通风设施并记录数据，具体为：首先打开第二、第三风门，使上顺槽以及下顺槽分别与进风总巷接通，然后打开第四、第五风门，使留巷与边界巷以及第一回风巷接通，并关闭第一、第六风门，再启动第一引风机，利用布置的各风速传感器以及各气压传感器实时记录各测点处的风速与气压，进而监测进风总巷、第二进风巷与第三进风巷的风量与风压，并监测工作面、留巷与第一回风巷的风量和风压，其中上述通风方式为“Y型”通风方式；
[0019] （6）对步骤（5）中的第一引风机、第一回风巷、上顺槽与下顺槽内的调节风量阀门进行调节，进而调节进风总巷、上顺槽与下顺槽内的进风量，从而模拟不同风量配比条件下步骤（5）中各测点的风量和风压；
[0020] （7）改变步骤（1）中不同粒径物料的配比，进而改变所制得的磨料的渗透率，然后重复步骤（2）、步骤（3）、步骤（4）、步骤（5）与步骤（6），从而获得不同渗透率下各测点的风量和风压数据；
[0021] （8）改变模型框架内左部所模拟的垮落岩体的垮落不充分无载荷区沿工作面推进方向上的长度，然后重复步骤（2）、步骤（3）、步骤（4）、步骤（5）与步骤（6），进而测试不同垮落程度条件下各测点的风量与风压数据；
[0022] （9）改变各施载缸体的输出压力，然后重复步骤（2）、步骤（3）、步骤（4）、步骤（5）与步骤（6），进而获取不同埋深、上覆顶板岩层对垮落岩体不同压力条件下各测点的风量和风压数据。
[0023] 进一步地，
[0024] 步骤（5）中，当步骤（3）中的斜面左端对模型框架内相应位置处的磨料开始施加压力时，启动通风设施并记录数据，具体为：打开第一、第二、第四、第六风门，使第一进风巷以及上顺槽分别与进风总巷接通，并使留巷与边界巷以及第二回风巷接通，并关闭第三、第五风门，再启动第二引风机，利用布置的各风速传感器以及各气压传感器实时记录各测点处的风速与气压，进而监控进风总巷、第一进风巷与第二进风巷的风量与风压，并监测工作面、留巷与第二回风巷的风量和风压，其中上述通风方式为“倒Y型”通风方式；
[0025] 步骤（6）中，对上述步骤（5）中的第二引风机、第二回风巷、第一进风巷与第二进风巷内的调节风量阀门进行调节，进而调节进风总巷、第一进风巷与第二进风巷内的进风量，从而模拟不同风量配比条件下上述步骤（5）中各测点的风量和风压。
[0026] 进一步地，
[0027] 步骤（5）中，当步骤（3）中的斜面左端对模型框架内相应位置处的磨料开始施加压力时，启动通风设施并记录数据，具体为：打开第二、第四与第五风门，并关闭第一、第三与第六风门，再启动第一引风机，利用布置的各风速传感器以及各气压传感器实时记录各测点处的风速与气压，进而监测进风总巷、第二进风巷的风量与风压，并监测工作面、留巷与第一回风巷的风量和风压，其中上述通风方式为“Z型”通风方式；
[0028] 步骤（6）中，对上述步骤（5）中的第一引风机、第一回风巷、第二进风巷内的调节风量阀门进行调节，进而调节第二进风巷内的进风量，从而模拟不同风量条件下上述步骤（5）中各测点的风量和风压。
[0029] 相对于现有技术，本发明的有益效果为：
[0030] 本发明能对110及N00工法开采工作面不同通风系统的风量和风压进行测试，进而分析配风量、配风比、进回风气体压力差、采空区充填程度、上覆顶板岩层对采空区垮落岩体载荷等因素影响下的采空区风流运移规律，以此研究切顶卸压留巷（自成巷）模式下采空区渗透特性演变规律和不同通风系统模式下采空区风流运移特性，从而采取相应有效的漏风防治措施，减少漏入采空区的风量，降低采空区自燃发火、瓦斯爆炸的危险性，本发明能最大程度上模拟采空区垮落特性及上覆顶板岩层应力演变规律，对教学和科研工作有较好的促进作用。
附图说明
[0031] 图1为本发明的俯视结构示意图；
[0032] 图2为图1的主视结构示意图。
[0033] 附图说明：1、模型框架，2、采空区，3、施载缸体，4、未采区，5、进风总巷，6、边界巷，7、第一进风巷，8、第二进风巷（上顺槽），9、第三进风巷（下顺槽），10、工作面，11、留巷，12、第一回风巷，13、第一风门，14、第二风门，15、第三风门，16、第二回风巷，17、第四风门，18、第五风门，19、第六风门，20、磨料。
具体实施方式
[0034] 如图1和2所示，一种110及N00工法开采工作面采空区风流运移特性模拟测试装置，包括长方体形模型框架1，模型框架1正下侧为采空区2，模型框架1底面安装有水平下钢板，模型框架1四侧面安装有竖直透明板，透明板为透明钢化玻璃，相邻透明板接触处以及各透明板与下钢板接触处均通过密封胶密封连接，模型框架1顶面安装有顶面水平的上钢板，上钢板底面左部水平，上钢板底面中部呈向右下方倾斜的斜面，上钢板底面右部水平，且上钢板底面左、中与右部平滑过渡，上钢板与各透明板接触处通过可伸缩橡胶密封连接，模型框架1左、中部内填充部分顶面均水平的磨料，模型框架1右部内填满磨料20，上钢板顶面均匀设有多个相同且顶端高度相等并且活塞杆竖直而且活塞杆下端固定于上钢板顶面上的施载缸体3，施载缸体3为液压缸，模型框架1内左、中与右部分别模拟采空区2垮落岩体的垮落不充分无载荷区、垮落充分载荷递增区与垮落充分载荷恒定区；采空区2正左侧为未采区4，未采区4左端设有水平且纵向布置的进风总巷5，采空区2右侧设有与进风总巷5平行的边界巷6，进风总巷5与边界巷6间从后到前依次设有水平且横向布置并与进风总巷5均连通的第一进风巷7、第二进风巷8、第三进风巷9，第一进风巷7左端与进风总巷5后部连通且第一进风巷7右端与边界巷6后端连通，第二进风巷8处于未采区4后端且第二进风巷8右端紧邻采空区2左后端并且第二进风巷8形成上顺槽，第三进风巷9处于未采区4前端且第三进风巷9右端紧邻采空区2左前端并且第三进风巷9形成下顺槽，第三进风巷9左端与进风总巷5前端连通，采空区2左端与未采区4右端间形成水平且纵向布置的工作面10，工作面10后端与上顺槽右端连通且工作面10前端与下顺槽右端连通，工作面10右侧面与模型框架1左侧面相接触处都均匀分布有多个第一气孔，采空区2前端设有水平且横向布置的留巷11，留巷
11左端与下顺槽右端以及工作面10前端连通，留巷11右端与边界巷6前端连通，留巷11后侧面与模型框架1前侧面相接触处都均匀分布有多个第二气孔，边界巷6前端连通有与边界巷
6平行的第一回风巷12，第一进风巷7、第二进风巷8、第三进风巷9左部内分别设有第一风门
13、第二风门14、第三风门15，第三风门15右侧处的下顺槽前端连通有与边界巷6平行的第二回风巷16，留巷11右部、第一回风巷12以及第二回风巷16内分别设有第四风门17、第五风门18与第六风门19，第一回风巷12、第二回风巷16前端分别连有第一引风机（图中未显示）、第二引风机（图中未显示），第一引风机、第二引风机、第一回风巷12、第二回风巷16、第一进风巷7、上顺槽与下顺槽内均设有调节风量阀门（图中未显示），第一进风巷7、上顺槽、下顺槽、工作面10、留巷11、第一回风巷12与第二回风巷16内均设有风速传感器（图中未显示）和气压传感器（图中未显示）。
[0035] 其中，模型框架1外底壁四角处均固定连有三角钢，且模型框架1通过三角钢固定于工作面10或地面上，模型框架1四外侧壁上均固定安装有钢条（图中未显示），钢条用以抵抗侧向压力。
[0036] 其中，进风总巷5、第一进风巷7、第二进风巷8、第三进风巷9、边界巷6、工作面10、留巷11、第一回风巷12与第一回风巷12均由钢化玻璃粘结而成。
[0037] 其中，磨料20由不同粒径的物料混合组成，不同粒径物料的配比不同，混合后所组成的磨料20的渗透率不同。
[0038] 上述110及N00工法开采工作面10采空区2风流运移特性模拟测试装置的使用方法，包括以下步骤：
[0039] （1）测试不同粒径物料在不同配比下混合所组成磨料20的渗透率，进而确定填充磨料20中不同粒径物料的标准配比；
[0040] （2）根据步骤（1）确定好的标准配比制作磨料20，并将制作好的磨料20填充在模型框架1内，其中模型框架1左部与中部内填充部分磨料20，且模型框架1左部、中部内的磨料20顶面均水平布置，并且模型框架1中部内填充磨料20的顶面紧靠上钢板底面中部的斜面右端，模型框架1右部内填满磨料20；
[0041] （3）同时启动模型框架1中部所对应上钢板顶面上的多个施载缸体3，各施载缸体3的活塞杆分别向下伸出，从而各活塞杆带动相应位置处的上钢板向下移动，其中各活塞杆伸出的长度相等，而模型框架1中部所对应上钢板底面呈向右下方倾斜的斜面，进而斜面右端最早对模型框架1内相应位置处的磨料20施加压力，而斜面左端最迟对模型框架1内相应位置处的磨料20施加压力，这样模型框架1中部内的磨料20所受到的压力自左向右逐渐增大，从而模拟上覆顶板岩层对垮落充分载荷递增区处垮落岩体的线性递增的压力，其中线性递增的压力范围为0-20MPa；
[0042] （4）在启动步骤（3）各施载缸体3的同时启动模型框架1右部所对应上钢板顶面上的多个施载缸体3，各施载缸体3的活塞杆分别向下伸出，从而各活塞杆带动相应位置处的上钢板向下移动，其中各活塞杆伸出的长度相等，而模型框架1右部所对应上钢板底面呈水平面，进而模型框架1右部内的磨料20所受到的压力恒定，从而模拟上覆顶板岩层对垮落充分载荷恒定区处垮落岩体的恒定压力，其中恒定压力最大可加载至20 MPa；
[0043] （5）当步骤（3）中的斜面左端对模型框架1内相应位置处的磨料20开始施加压力时，启动通风设施并记录数据，具体为：首先打开第二、第三风门15，使上顺槽以及下顺槽分别与进风总巷5接通，然后打开第四、第五风门，使留巷11与边界巷6以及第一回风巷12接通，并关闭第一、第六风门，再启动第一引风机，利用布置的各风速传感器以及各气压传感器实时记录各测点处的风速与气压，进而监测进风总巷5、第二进风巷8与第三进风巷9的风量与风压，并监测工作面10、留巷11与第一回风巷12的风量和风压，其中上述通风方式为“Y型”通风方式；
[0044] （6）对步骤（5）中的第一引风机、第一回风巷12、上顺槽与下顺槽内的调节风量阀门进行调节，进而调节进风总巷5、上顺槽与下顺槽内的进风量，从而模拟不同风量配比条件下步骤（5）中各测点的风量和风压；
[0045] （7）改变步骤（1）中不同粒径物料的配比，进而改变所制得的磨料20的渗透率，然后重复步骤（2）、步骤（3）、步骤（4）、步骤（5）与步骤（6），从而获得不同渗透率下各测点的风量和风压数据；
[0046] （8）改变模型框架1内左部所模拟的垮落岩体的垮落不充分无载荷区沿工作面10推进方向上的长度，然后重复步骤（2）、步骤（3）、步骤（4）、步骤（5）与步骤（6），进而测试不同垮落程度条件下各测点的风量与风压数据；
[0047] （9）改变各施载缸体3的输出压力，然后重复步骤（2）、步骤（3）、步骤（4）、步骤（5）与步骤（6），进而获取不同埋深、上覆顶板岩层对垮落岩体不同压力条件下各测点的风量和风压数据。
[0048] 其中，
[0049] 步骤（5）中，当步骤（3）中的斜面左端对模型框架1内相应位置处的磨料20开始施加压力时，启动通风设施并记录数据，具体为：打开第一、第二、第四、第六风门，使第一进风巷7以及上顺槽分别与进风总巷5接通，并使留巷11与边界巷6以及第二回风巷16接通，并关闭第三、第五风门，再启动第二引风机，利用布置的各风速传感器以及各气压传感器实时记录各测点处的风速与气压，进而监控进风总巷5、第一进风巷7与第二进风巷8的风量与风压，并监测工作面10、留巷11与第二回风巷16的风量和风压，其中上述通风方式为“倒Y型”通风方式；
[0050] 步骤（6）中，对上述步骤（5）中的第二引风机、第二回风巷16、第一进风巷7与第二进风巷8内的调节风量阀门进行调节，进而调节进风总巷5、第一进风巷7与第二进风巷8内的进风量，从而模拟不同风量配比条件下上述步骤（5）中各测点的风量和风压。
[0051] 其中，
[0052] 步骤（5）中，当步骤（3）中的斜面左端对模型框架1内相应位置处的磨料20开始施加压力时，启动通风设施并记录数据，具体为：打开第二、第四与第五风门，并关闭第一、第三与第六风门，再启动第一引风机，利用布置的各风速传感器以及各气压传感器实时记录各测点处的风速与气压，进而监测进风总巷5、第二进风巷8的风量与风压，并监测工作面10、留巷11与第一回风巷12的风量和风压，其中上述通风方式为“Z型”通风方式；
[0053] 步骤（6）中，对上述步骤（5）中的第一引风机、第一回风巷12、第二进风巷8内的调节风量阀门进行调节，进而调节第二进风巷8内的进风量，从而模拟不同风量条件下上述步骤（5）中各测点的风量和风压。
[0054] 其中，步骤（2）中，模型框架1左部内填充占模型框架1左部总体积1/4的磨料20，或者模型框架1左部内填充占模型框架1左部总体积1/2的磨料20。
