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一種用于巷道圍巖變形的相似模擬材料實(shí)驗(yàn)設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種用于巷道圍巖變形的相似模擬材料實(shí)驗(yàn)設(shè)備，包括豎直活動(dòng)推板、豎直滑道、水平活動(dòng)推板、水平滑道及試件滑道，所述的豎直滑道、水平滑道及試件滑道固定安裝在機(jī)架上，所述的試件滑道上設(shè)有相似材料試件，所述的豎直活動(dòng)推板一端安裝在豎直滑道內(nèi)，其上表面與豎直加載裝置連接，下表面通過(guò)彈簧與相似材料試件連接；所述的水平活動(dòng)推板一端與水平滑道連接，水平活動(dòng)推板上設(shè)有水平加載裝置，并通過(guò)彈簧與相似材料試件連接，相似材料試件背向水平活動(dòng)推板的側(cè)面安裝在支撐裝置上。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小，節(jié)省了材料，降低了成本；本實(shí)用新型可以考慮側(cè)向應(yīng)力對(duì)煤礦采動(dòng)損害的作用；能更好的模擬巷道支護(hù)的實(shí)際工況。
【專利說(shuō)明】一種用于巷道圍巖變形的相似模擬材料實(shí)驗(yàn)設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種相似模擬材料實(shí)驗(yàn)設(shè)備，尤其是涉及一種用于巷道圍巖變形的相似模擬材料實(shí)驗(yàn)設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，隨著采礦工程逐漸向深部進(jìn)行，研究深部巷道圍巖支護(hù)相關(guān)的課題和項(xiàng)目的研究工作更加需要借助于實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。除了數(shù)值模擬軟件外，廣泛采用的是相似材料模擬實(shí)驗(yàn)。通過(guò)對(duì)巖層、巷(隧)道等相關(guān)研究?jī)?nèi)容的相似模擬，得出有關(guān)的技術(shù)指標(biāo)和參數(shù)，從而對(duì)以上領(lǐng)域的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)實(shí)踐提供科學(xué)依據(jù)。
[0003]但目前實(shí)驗(yàn)室用的相似材料模擬設(shè)備大都體積較大，比較笨重，這種大型相似材料模擬設(shè)備浪費(fèi)資源，制造起來(lái)耗時(shí)耗力。另外，長(zhǎng)期以來(lái)，國(guó)內(nèi)關(guān)于煤礦采動(dòng)損害的相似材料模擬實(shí)驗(yàn)，大多只能模擬垂直受力情況，不能考慮相似材料試件在水平方向上可能受到的擠壓力或拉張力，也即忽視了側(cè)向應(yīng)力對(duì)煤礦采動(dòng)損害的作用。而大量實(shí)測(cè)資料表明，開采引起的巖層與地表移動(dòng)是覆巖自重應(yīng)力和側(cè)向水平應(yīng)力聯(lián)合作用的綜合效應(yīng)。綜上，由于目前相似材料模擬設(shè)備存在的缺點(diǎn)，影響了相似模擬實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本新型實(shí)用型提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，且可計(jì)入側(cè)向應(yīng)力場(chǎng)對(duì)煤礦采動(dòng)損害的作用的用于巷道圍巖變形的相似模擬材料實(shí)驗(yàn)設(shè)備。
[0005]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:包括機(jī)架、豎直加載裝置、豎直活動(dòng)推板、豎直滑道、水平加載裝置、水平活動(dòng)推板、水平滑道及試件滑道，所述的豎直滑道、水平滑道及試件滑道固定安裝在機(jī)架上，豎直滑道豎直設(shè)置，水平滑道及試件滑道水平設(shè)置；所述的試件滑道上設(shè)有相似材料試件，所述的豎直活動(dòng)推板一端安裝在豎直滑道內(nèi)，豎直活動(dòng)推板上表面與豎直加載裝置連接，下表面通過(guò)彈簧與豎直活動(dòng)推板下方的相似材料試件連接；所述的水平活動(dòng)推板一端與水平滑道連接，水平活動(dòng)推板朝向相似材料試件的表面通過(guò)彈簧與相似材料試件連接，水平活動(dòng)推板背向相似材料試件的一面與水平加載裝置連接；相似材料試件背向水平活動(dòng)推板的側(cè)面安裝在支撐裝置上，支撐裝置安裝在機(jī)架上。
[0006]上述的用于巷道圍巖變形的相似模擬材料實(shí)驗(yàn)設(shè)備中，所述的相似材料試件包括試件及伸縮模板，所述的試件的頂面及朝向水平加載裝置的側(cè)面和背向水平加載裝置的側(cè)面上分別安裝有伸縮模板。
[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小，節(jié)省了材料，降低了成本；本實(shí)用新型設(shè)有水平加載裝置，可以對(duì)相似材料試件在水平方向上施加擠壓力或拉張力，可以考慮側(cè)向應(yīng)力對(duì)煤礦采動(dòng)損害的作用；能更好的模擬巷道支護(hù)的實(shí)際工況。
[0008]【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1是本實(shí)用新型的主視圖。[0010]圖2是本實(shí)用新型的側(cè)視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0012]如圖1，圖2所示，本實(shí)用新型包括機(jī)架5、豎直加載裝置1、豎直活動(dòng)推板2、豎直滑道3、水平加載裝置10、水平活動(dòng)推板9、水平滑道8、立柱14及試件滑道7，所述的豎直滑道3、水平滑道8及試件滑道7固定安裝在機(jī)架5上，豎直滑道3豎直設(shè)置，水平滑道8及試件滑道7水平設(shè)置；所述的試件滑道7上設(shè)有相似材料試件6，相似材料試件6包括試件11及伸縮模板61，所述試件11的頂面、左側(cè)面及右側(cè)面上分別安裝有一伸縮模板61，伸縮模板61的伸縮范圍是20cm。所述的豎直活動(dòng)推板2 —端安裝在豎直滑道3內(nèi)，豎直活動(dòng)推板2上表面與豎直加載裝置I連接，下表面通過(guò)兩個(gè)彈簧4與豎直活動(dòng)推板2下方的相似材料試件6連接。所述的水平活動(dòng)推板9下端與水平滑道8連接，水平活動(dòng)推板9朝向相似材料試件6的表面通過(guò)兩個(gè)彈簧12與相似材料試件6右側(cè)面上連接，水平活動(dòng)推板9背向相似材料試件6的側(cè)面與水平加載裝置10連接；相似材料試件6左側(cè)面(相似材料試件6背向水平活動(dòng)推板9的側(cè)面)安裝在兩個(gè)支撐裝置13上，兩個(gè)支撐裝置13通過(guò)螺栓分別安裝在機(jī)架5上；所述機(jī)架5的立柱14上安裝有透明鋼化玻璃，在設(shè)備前后各有一套。
[0013]實(shí)驗(yàn)時(shí)，豎直加載裝置I給豎直活動(dòng)推板2施加豎直方向的力，使得豎直活動(dòng)推板2沿豎直滑道3滑動(dòng)，滑動(dòng)幅度為10cm，并通過(guò)彈簧4將力傳遞到相似材料試件6頂部的伸縮模板61，進(jìn)而通過(guò)伸縮模板61給相似材料試件6的試件11施加均勻的豎直方向的力，可以是壓力，也可以是拉力。水平加載裝置10給水平活動(dòng)推板9施加水平方向的力，使得水平活動(dòng)推板9沿著水平滑道8滑動(dòng)，滑動(dòng)幅度為10cm，并通過(guò)彈簧4將力傳遞到相似材料試件6上右側(cè)面處的伸縮模板61，進(jìn)而通過(guò)伸縮模板61給相似材料試件6的試件11施加均勻的水平方向的力，可以是壓力，也可以是拉力。
【權(quán)利要求】
1.一種用于巷道圍巖變形的相似模擬材料實(shí)驗(yàn)設(shè)備，其特征是:包括機(jī)架、豎直加載裝置、豎直活動(dòng)推板、豎直滑道、水平加載裝置、水平活動(dòng)推板、水平滑道及試件滑道，所述的豎直滑道、水平滑道及試件滑道固定安裝在機(jī)架上，豎直滑道豎直設(shè)置，水平滑道及試件滑道水平設(shè)置；所述的試件滑道上設(shè)有相似材料試件，所述的豎直活動(dòng)推板一端安裝在豎直滑道內(nèi)，豎直活動(dòng)推板上表面與豎直加載裝置連接，下表面通過(guò)彈簧與豎直活動(dòng)推板下方的相似材料試件連接；所述的水平活動(dòng)推板一端與水平滑道連接，水平活動(dòng)推板朝向相似材料試件的表面通過(guò)彈簧與相似材料試件連接，水平活動(dòng)推板背向相似材料試件的一面與水平加載裝置連接；相似材料試件背向水平活動(dòng)推板的側(cè)面安裝在支撐裝置上，支撐裝置安裝在機(jī)架上。
2.如權(quán)利要求1所述的用于巷道圍巖變形的相似模擬材料實(shí)驗(yàn)設(shè)備，其特征是:所述的相似材料試件包括試件及伸縮模板，所述的試件的頂面及朝向水平加載裝置的側(cè)面和背向水平加載裝置的側(cè)面上分別安裝有伸縮模板。
3.如權(quán)利要求2所述的用于巷道圍巖變形的相似模擬材料實(shí)驗(yàn)設(shè)備，其特征是:所述的伸縮模板的伸縮范圍為20cm。
【文檔編號(hào)】G01N3/08GK203502301SQ201320652792
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年10月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月23日
【發(fā)明者】余偉健, 劉迅, 陳志堤 申請(qǐng)人:湖南科技大學(xué)