(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202123058481.6 (22)申请日 2021.12.0 6 (73)专利权人 国家能源投资集团有限责任公司 地址 100011 北京市东城区安外西滨河路 22号 专利权人 国能神东煤炭集团有限责任公司 　 中国矿业大 学 （北京） 　 北京低碳清洁能源研究院 (72)发明人 李全生　张凯　杨胜利　郭俊廷　 刘凯　王义　杨英明　白璐　王菲　 宋子恒　郭洋楠　 (74)专利代理 机构 北京邦信阳专利商标代理有 限公司 1 1012 专利代理师 耿蕾(51)Int.Cl. G01N 33/00(2006.01) G01N 21/84(2006.01) (54)实用新型名称 矿区地表生态模拟实验 装置 (57)摘要 本实用新型公开一种矿区地表生态模拟实 验装置， 包括： 气候调节系统、 植物根系图像监测 分析系统以及支架(1)， 所述支架(1)内容置植被 覆盖层(2)， 所述植被覆盖层(2)包括矿井模拟材 料以及在所述矿井模拟材料上种植的植物， 所述 气候调节系统固定在所述支架(1)上， 所述植物 根系图像监测分析系统至少部分插入所述植被 覆盖层(2)。 本实用新型通过增加气候调节系统， 可以对复杂气候条件下的地表生态进行更符合 现实的模拟， 实现了对下部矿山开挖， 上部气候 复杂多变情况下的地表生态系统观测， 保证实验 的科学性， 达到研究目的。 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 217332334 U 2022.08.30 CN 217332334 U 1.一种矿区地表生态模拟实验装置， 其特征在于， 包括： 气候调节系统、 植物根系图像 监测分析系统以及支架(1)， 所述支架(1)内容置植被覆盖层(2)， 所述植被覆盖层(2)包括 矿井模拟材料以及在所述矿井模拟材料上种植的植物， 所述气候调节系统固定在所述支架 (1)上， 所述 植物根系图像监测分析系统至少部分插 入所述植被覆盖层(2)。 2.根据权利要求1所述的矿区地表生态模拟 实验装置， 其特征在于， 所述植物根系图像 监测分析系统包括： 透明管(3)、 根系监测光源(4)、 根系摄像装置(5)、 以及根系监测控制装 置(6)， 所述根系监测光源(4)、 以及所述根系摄像装置(5)分别与所述根系监测控制装置 (6)通信连接， 且所述根系 监测光源(4)、 以及所述根系摄像装置(5)容置在所述透明管(3) 内， 所述透明管(3)至少部分插 入所述植被覆盖层(2)。 3.根据权利要求2所述的矿区地表生态模拟 实验装置， 其特征在于， 所述植物根系图像 监测分析系统还 包括传动机构， 所述透明管(3)固定在所述传动机构上。 4.根据权利要求3所述的矿区地表生态模拟实验装置， 其特征在于， 所述传动机构包 括： 固定平台(7)以及 齿条导轨(8)， 所述透明管(3)固定在所述固定平台(7)上， 所述固定平 台(7)与所述齿条导轨(8)啮合传动。 5.根据权利要求1所述的矿区地表生态模拟 实验装置， 其特征在于， 所述气候调节系统 包括降水调节系统、 热风干燥系统、 以及试验台温度监测器。 6.根据权利要求5所述的矿区地表生态模拟 实验装置， 其特征在于， 所述降水调节系统 包括喷水器(9)、 以及水管(10)， 所述水管(10)与所述喷水器(9)连通， 所述喷水器(9)固定 在所述支 架(1)上。 7.根据权利要求6所述的矿区地表生态模拟实验装置， 其特征在于， 所述喷水器(9)架 设在所述支 架(1)的顶部， 且所述喷水器(9)的底部设置有喷头 。 8.根据权利要求5所述的矿区地表生态模拟 实验装置， 其特征在于， 所述热风干燥系统 包括： 固定在所述支架(1)外部的电暖风扇(11)以及固定在所述支架(1)顶部的支架灯光 (12)。 9.根据权利要求5所述的矿区地表生态模拟 实验装置， 其特征在于， 所述试验台温度监 测器为固定在所述支 架(1)上的温度计(13)。 10.根据权利要求1至9任一项所述的矿区地表生态模拟 实验装置， 其特征在于， 还包括 固定在所述支 架(1)的植物生长状态监测摄 像装置。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 217332334 U 2矿区地表生态 模拟实验装 置 技术领域 [0001]本实用新型涉及矿区实验装置相关技术领域， 特别是一种矿区地表生态模拟实验 装置。 背景技术 [0002]现有的地表生态模拟是模拟一般情况下的植被种植系统， 在种植框内铺土壤， 在 土壤上种植 植被， 通过摄 像头等手段监测植被的生长状态及特性。 [0003]然而， 现有的地表生态模拟 方法， 只能模拟一般情况下的地表生态， 对于复杂气 候 条件下的西部地区的矿井开采形成的沉陷区等条件无法有效的模拟， 导致这些地区煤炭开 采对岩土层的损伤机理和地表移动规律不清楚， 影响了矿区的水资源 保护与利用和矿山修 复。 实用新型内容 [0004]基于此， 有必要针对现有技术存在未能模拟复杂气候条件的技术问题， 提供一种 矿区地表生态模拟实验 装置。 [0005]本实用新型提供一种矿区地表生态模拟实验装置， 包括： 气候调节系统、 植物根系 图像监测分析系统以及支架， 所述支架内容置植被覆盖层， 所述植被覆盖层包括矿井模拟 材料以及在所述矿井模拟材料上种植的植物， 所述气候调节系统固定在所述支架上， 所述 植物根系图像监测分析系统至少部分插 入所述植被覆盖层。 [0006]进一步地， 所述植物根系图像监测分析系统包括： 透明管、 根系监测光源、 根系摄 像装置、 以及根系监测控制装置， 所述根系监测光源、 以及所述根系摄像装置分别与所述根 系监测控制装置通信连接， 且所述根系监测光源、 以及所述根系摄像装置容置在所述透明 管内， 所述透明管至少部分插 入所述植被覆盖层。 [0007]更进一步地， 所述植物根系图像监测 分析系统还包括传动机构， 所述透明管固定 在所述传动机构上。 [0008]再进一步地， 所述传动机构包括： 固定平台以及齿条导轨， 所述透明管固定在所述 固定平台上， 所述固定平台与所述齿条导轨啮合传动。 [0009]进一步地， 所述气候调节系统包括降水调节系统、 热风干燥系统、 以及试验台温度 监测器。 [0010]更进一步地， 所述降水调节系统包括喷水器、 以及水管， 所述水管与所述喷水器连 通， 所述喷水器固定在所述支 架上。 [0011]再进一步地， 所述喷水器架设在所述支架的顶部， 且所述喷水器的底部设置有喷 头。 [0012]更进一步地， 所述热风干燥系统包括： 固定在所述支架外部 的电暖风扇以及固定 在所述支 架顶部的支 架灯光。 [0013]更进一步地， 所述试验台温度监测器为固定在所述支 架上的温度计。说　明　书 1/4 页 3 CN 217332334 U 3