一种新型多尺寸相似材料模拟试验巷道预留装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112505299A(43)申请公布日2021.03.16(21)申请号202011433417.9(22)申请日2020.12.10(71)申请人辽宁工程技术大学地址123000辽宁省阜新市中华路47号(72)发明人贾宝新史怀月(51)Int.Cl.G01N33/24(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称一种新型多尺寸相似材料模拟试验巷道预留装置(57)摘要本发明提供了一种多尺寸相似模拟试验巷道预留装置及方法，包括水平底板、左圆弧板、右圆弧板、半圆筒状顶板、三角形支座和伞状支撑杆件；所述半圆筒状顶板底部左侧边和右侧边分别设置在所述左圆弧板和所述右圆弧板的上侧边上；所述水平底板、所述半圆筒状顶板、所述左圆弧板和所述右圆弧板之间设置有所述伞状支撑杆件。本发明通过在相似材料铺设之前放入了巷道预留装置，等铺设好相似材料后，拆去巷道预留装置，从而形成巷道。使用本装置成功的解决了室内相似材料模拟试验过程中巷道模型难以拆除的问题，又因其塑形简单、尺寸可调节、拆除方便从而大大降低了试验整体失败的几率和减少人力物力上的浪费。CN112505299ACN112505299A权利要求书1/1页1.一种新型多尺寸相似材料模拟试验巷道预留装置，其特征在于：包括水平底板(3)、左圆弧板(2)、右圆弧板(4)、半圆筒状顶板(1)、三角形支座(8)和伞状支撑杆件(23)；所述伞状支撑杆件(23)包括起支撑作用的带支座四根长钢管(5)、起精调作用带有内螺纹套筒的四根长螺丝(6)和带有内螺纹轴承(18)的起粗调作用的长螺丝(16)；所述半圆筒状顶板(1)底部左侧边和右侧边分别设置在所述左圆弧板(2)和所述右圆弧板(4)的上侧边上；所述水平底板(3)和所述半圆筒状顶板(1)之间设置有所述带支座长钢管(5)；所述左圆弧板(2)和所述右圆弧板(4)之间设置有所述带支座长钢管(5)；所述三角形支座(8)作用是扩大应力范围和稳定支撑。2.根据权利要求1所述的一种新型多尺寸相似材料模拟试验巷道预留装置，其特征在于：中间一根带螺纹主控杆(7)包括一个所述带内螺纹轴承(18)和末端一块固定铁块(21)，上下、左右定位支撑杆件(5)的结构相同且力的作用线相互垂直，上下、左右定位支撑杆件(6)结构相同各包括一个所述内螺纹套筒(15)、四个支撑块(20)、两根长螺丝(13)，所述四个定位支撑块(20)固定设置在所述带内螺纹轴承(18)外表面和所述带螺纹主控杆件(7)末端固定铁块表面，所述内螺纹套筒(15)内上部和下部的螺纹旋向相反。3.根据权利要求2所述的一种新型多尺寸相似材料模拟试验巷道预留装置，其特征在于：所述内螺纹套筒(15)的外部中间位置为用于卡接扳手的外六方结构(14)作用为精调尺寸提支撑结构的整体刚度，所述带内螺纹轴承(18)的内圈贴合所述中间带螺纹主控杆(7)，作用为粗调尺寸和定位。4.根据权利要求1所述的一种新型多尺寸相似材料模拟试验巷道预留装置，其特征在于：所述水平底板上表面设置有下定位凸块(11)，所述左圆弧板(2)和所述右圆弧板(4)的下侧边开设有与水平底板上表面所述下定位凸(11)块插接配合的下定位凹槽(9)，所述左圆弧板(2)和所述右圆弧板(4)的上侧边均设置有上定位凹槽(9)，所述半圆筒状顶板(1)底部左侧边和右侧边均设置有与所述上定位凹槽(9)插接配合的下定位凸块(10)。2CN112505299A说明书1/3页一种新型多尺寸相似材料模拟试验巷道预留装置技术领域[0001]本发明属于矿山开采室内相似模拟试验技术领域，具体涉及一种新型多尺寸相似材料模拟试验巷道预留装置。背景技术[0002]在地下矿井开采过程中，由于各种自然条件的限制，井下还不能观测到由于开挖造成的采掘工作面周围岩层的破坏和移动过程。通过模拟试验可以使情景再现，从而进一步认识矿山压力形成的机理，对于寻求有效的岩层控制途径是非常有益的。[0003]相似材料模拟试验方法的实质是：用与原型力学性质相似的材料按照几何相似的一定比例缩制成试验模型。在模型上开挖成各类工程，试验观察和研究工程围岩体的变形、移动和破坏等力学现象，以及作用于支护结构上的力。在实际工程中，巷道断面的大小和形状相对于开采的整个岩体来说，有很大的差异。正是因为相似材料模拟试验是按照现场实际以一定的比例缩制成的试验模型，所以在相似模拟试验缩制的巷道模型相对于整个模型来说也是非常小的，这样在试验过程中开挖巷道时，稍有不慎就容易造成巷道超挖和模型的整体垮塌。基于上述情况，迫切需要一种用于相似模拟试验巷道预留装置，通过这种简易、易拆卸、易成巷道的装置，成功解决了上述问题，让相似模拟试验成功率更高，更加精准，与施工现场更加符合。发明内