一種相似材料模擬實驗裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于采礦及巖土工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種相似材料模擬實驗裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]相似材料模擬是采礦工程和巖土工程的主要試驗研究方法，可用于模擬再現(xiàn)工程現(xiàn)場煤層開采開挖實況，并觀測該條件下的圍巖應(yīng)力、應(yīng)變與位移。
[0003]相似材料模擬試驗簡單易行、形象直觀，可以根據(jù)不同的開采方案進(jìn)行反復(fù)試驗，對研究采動過程的巖層運移、斷裂規(guī)律具有顯著的優(yōu)勢，在采礦工程問題研究過程中占據(jù)著不可替代的重要地位。因此，許多高等院校和科研單位的試驗室都已普遍建有相似材料模擬試驗裝置。
[0004]目前，相似材料模擬試驗裝置分為二維相似材料模擬試驗裝置和三維相似材料模擬試驗裝置兩大類。
[0005]現(xiàn)有的二維相似材料模擬實驗裝置主要存在以下問題和不足:1、體型龐大笨重，結(jié)構(gòu)不盡合理，妨礙試驗操作和觀測，且底座固定于地面，一旦建成便難以拆卸和挪移，長期占用大量寶貴的實驗室空間資源;2、由于使用材料主要為河砂、石膏、大白粉，新鋪裝的相似材料晾干時間長，導(dǎo)致試驗周期長、試驗效率低，且受材料限制，實驗精度低;3、模擬煤層開采的勞動強度大，對相似模擬材料模型擾動大，難以科學(xué)地模擬煤層的采出;4、受試驗裝置及材料的限制，不適用于快速模擬煤層開采。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]發(fā)明目的:本實用新型針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題做出改進(jìn)，即本實用新型的主要目的為一種相似材料模擬實驗裝置，其結(jié)構(gòu)簡單，實現(xiàn)方便且成本低，操作簡便，材料可回收利用，適應(yīng)性強，提高了實驗效率。
[0007]技術(shù)方案:一種相似材料模擬實驗裝置，包括實驗平臺、位于實驗平臺上的透明實驗裝置、位于實驗平臺上的連接回采動力裝置的水平轉(zhuǎn)動把手、位于實驗平臺正面的連接調(diào)節(jié)放煤窗口調(diào)節(jié)裝置的豎直轉(zhuǎn)動把手、支撐和固定實驗平臺的橫梁、支撐橫梁的立柱、穩(wěn)定底梁和固定于支撐底梁上的透明玻璃回收裝置；
[0008]所述透明玻璃回收裝置包括固定于支撐底梁上的隔板軌道、隔板、分割條、位于隔板軌道上部的回收槽的前后透明玻璃板和位于隔板軌道上部的回收槽的左右透明玻璃板，通過回收槽固定鋼片固定前后透明玻璃板及左右透明玻璃板，通過回收槽固定角鋼將回收槽固定于隔板軌道上，回收槽固定鋼圈與回收槽固定角鋼焊接，
[0009]所述透明實驗裝置包括位于實驗平臺之下的鋼板、固定于實驗平臺上的短邊固定鋼條、長邊固定鋼條、焊接在短邊固定鋼條和長邊固定鋼條上的根部穩(wěn)固鋼圈，根部穩(wěn)固鋼圈通過固定角鋼、固定鋼片、固定鋼圈共同固定長邊透明玻璃擋板和短邊透明玻璃擋板，水平刻度尺、豎直刻度尺固定于長邊透明玻璃擋板上。
[0010]進(jìn)一步地，所述的回采動力裝置包括水平轉(zhuǎn)動把手和固定于橫梁上的換向裝置傳動軸與換向裝置傳動相連，傳動軸固定于承載梁，齒輪位于傳動軸上并與齒條相嚙合，齒條固定于鋼板上，鋼板位于滑塊上，滑塊設(shè)于滑桿上，滑桿固定于承載梁。
[0011 ]進(jìn)一步地，所述調(diào)節(jié)放煤窗口調(diào)節(jié)裝置包括橫梁和固定于橫梁上的套筒，穿過套筒與豎直轉(zhuǎn)動把手傳動相連，撞擊桿固定于軸上，固定槽固定于鋼板上，撞擊鋼片懸放于固定槽內(nèi)。
[0012]有益效果:本實用新型公開的一種相似材料模擬實驗裝置具有以下有益效果:
[0013]1、相似材料模擬實驗裝置結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計新穎合理，實現(xiàn)方便且成本低，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中的二維相似材料模擬試驗臺體型龐大笨重、難以直觀高效地模擬煤層開采、固定式不可拆卸等實際問題；
[0014]2、透明玻璃實驗裝置可以在回采過程中直接觀測材料移動變形及裂隙發(fā)育情況，可觀測開采任意位置時其周圍覆巖移動變形情況，實驗效果直觀明了 ；
[0015]3、模擬材料改變傳統(tǒng)采礦實驗相似材料的河砂、石膏、大白粉的原材料，而使用不同粒徑不同顏色的硬質(zhì)塑料小球代替，可以清潔快速的實現(xiàn)實驗；
[0016]4、放煤窗口大小可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整，實現(xiàn)根據(jù)需要靈活調(diào)節(jié)；
[0017]5、回采實現(xiàn)機械窗口放煤，根據(jù)模擬煤層開采推進(jìn)速度的需要，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)動把手的轉(zhuǎn)動速度，實現(xiàn)不同的回采速度，操作簡單方便；
[0018]6、實驗裝置底部設(shè)有透明回收玻璃裝置，可以實現(xiàn)實驗材料的重復(fù)回收利用。
【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型公開的一種相似材料模擬實驗裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2為本實用新型公開的一種相似材料模擬實驗裝置的主視圖。
[0021 ]圖3為本實用新型公開的一種相似材料模擬實驗裝置的俯視圖。
[0022]圖4為本實用新型公開的一種相似材料模擬實驗裝置的左視圖。
[0023]圖5為回采動力裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖6為放煤窗口調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖7為放煤調(diào)節(jié)窗口裝置與回采動力裝置的連接示意圖。
[0026]其中:
[0027]1 一長邊透明玻璃擋板2—固定鋼片
[0028]3 一固定鋼圈4 一水平刻度尺
[0029]5—豎直刻度尺6—短邊透明玻璃擋板
[0030]7—固定角鋼8—根部穩(wěn)固鋼圈
[0031]9一短邊固定鋼條10—長邊固定鋼條
[0032]11 一實驗平臺12—水平轉(zhuǎn)動把手
[0033]13—橫梁14 一立柱
[0034]15 一穩(wěn)定底梁16 一支撐底梁
[0035]17一隔板軌道18—回收槽固定鋼片
[0036]19—回收槽固定鋼圈20—前后透明玻璃板
[0037]21—隔板22—分割條
[0038]23—左右透明玻璃板24—豎直轉(zhuǎn)動把手
[0039]25—回收槽固定角鋼26—齒輪
[0040]27一齒條28—鋼板[0041 ]29—滑塊30—滑桿
[0042]31一傳動軸32 一承載梁
[0043]33—換向裝置34—撞擊桿
[0044]35—軸36—撞擊鋼片
[0045]37—固定槽38—套筒
【具體實施方式】
:
[0046]下面對本實用新型的【具體實施方式】詳細(xì)說明。
[0047]如圖1?圖4所示，一種相似材料模擬實驗裝置，包括實驗平臺11、位于實驗平臺11上的透明實驗裝置、位于實驗平臺11上的連接回采動力裝置的水平轉(zhuǎn)動把手12、位于實驗平臺11正面的連接調(diào)節(jié)放煤窗口調(diào)節(jié)裝置的豎直轉(zhuǎn)動把手24、支撐和固定實驗平臺11的橫梁13、支撐橫梁13的立柱14、穩(wěn)定底梁15和固定于支撐底梁16上的透明玻璃回收裝置；
[0048]透明玻璃回收裝置包括固定于支撐底梁16上的隔板軌道17、隔板21、分割條22、位于隔板軌道17上部的回收槽的前后透明玻璃板20和位于隔板軌道17上部的回收槽的左右透明玻璃板23，通過回收槽固定鋼片18固定前后透明玻璃板20及左右透明玻璃板23，通過回收槽固定角鋼25將回收槽固定于隔板軌道17上，回收槽固定鋼圈19與回收槽固定角鋼25焊接，
[0049]透明實驗裝置包括位于實驗平臺11之下的鋼板28、固定于實驗平臺11上的短邊固定鋼條9、長邊固定鋼條10、焊接在短邊固定鋼條9和長邊固定鋼條10上的根部穩(wěn)固鋼圈8，根部穩(wěn)固鋼圈8通過固定角鋼7、固定鋼片2、固定鋼圈3共同固定長邊透明玻璃擋板1和短邊透明玻璃擋板6，水平刻度尺4、豎直刻度尺5固定于長邊透明玻璃擋板1上。
[0050]進(jìn)一步地，如圖5所示，的回采動力裝置包括水平轉(zhuǎn)動把手12和固定于橫梁13上的換向裝置33，傳動軸31與換向裝置33傳動相連，傳動軸31固定于承載梁32，齒輪26位于傳動軸31上并與齒條27相嚙合，齒條27固定于鋼板28上，鋼板28位于滑塊29上，滑塊29設(shè)于滑桿30上，滑桿30固定于承載梁32。
[0051]進(jìn)一步地，如圖6和圖7所示，調(diào)節(jié)放煤窗口調(diào)節(jié)裝置包括橫梁13和固定于橫梁13上的套筒38，軸35穿過套筒38與豎直轉(zhuǎn)動把手24傳動相連，撞擊桿34固定于軸35上，固定槽37固定于鋼板28上，撞擊鋼片36懸放于固定槽37內(nèi)。
[0052]上面對本發(fā)明的實施方式做了詳細(xì)說明。但是本發(fā)明并不限于上述實施方式，在所屬技術(shù)領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下做出各種變化。
【主權(quán)項】
1.一種相似材料模擬實驗裝置，其特征在于，包括實驗平臺(11)、位于實驗平臺(11)上的透明實驗裝置、位于實驗平臺(11)上的連接回采動力裝置的水平轉(zhuǎn)動把手(12)、位于實驗平臺(11)正面的連接調(diào)節(jié)放煤窗口調(diào)節(jié)裝置的豎直轉(zhuǎn)動把手(24)、支撐和固定實驗平臺(11)的橫梁(13)、支撐橫梁(13)的立柱(14)、穩(wěn)定底梁(15)和固定于支撐底梁(16)上的透明玻璃回收裝置； 所述透明玻璃回收裝置包括固定于支撐底梁(16)上的隔板軌道(17)、隔板(21)、分割條(22)、位于隔板軌道(17)上部的回收槽的前后透明玻璃板(20)和位于隔板軌道(17)上部的回收槽的左右透明玻璃板(23)，通過回收槽固定鋼片(18)固定前后透明玻璃板(20)及左右透明玻璃板(23)，通過回收槽固定角鋼(25)將回收槽固定于隔板軌道(17)上，回收槽固定鋼圈(19)與回收槽固定角鋼(25)焊接，所述透明實驗裝置包括位于實驗平臺(11)之下的鋼板(28)、固定于實驗平臺(11)上的短邊固定鋼條(9)、長邊固定鋼條(10)、焊接在短邊固定鋼條(9)和長邊固定鋼條(10)上的根部穩(wěn)固鋼圈(8)，根部穩(wěn)固鋼圈(8)通過固定角鋼(7)、固定鋼片(2)、固定鋼圈(3)共同固定長邊透明玻璃擋板(1)和短邊透明玻璃擋板(6)，水平刻度尺(4)、豎直刻度尺(5)固定于長邊透明玻璃擋板(1)上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種相似材料模擬實驗裝置，其特征在于，所述的回采動力裝置包括水平轉(zhuǎn)動把手(12)和固定于橫梁(13)上的換向裝置(33)，傳動軸(31)與換向裝置(33)傳動相連，傳動軸(31)固定于承載梁(32)，齒輪(26)位于傳動軸(31)上并與齒條(27)相嚙合，齒條(27)固定于鋼板(28)上，鋼板(28)位于滑塊(29)上，滑塊(29)設(shè)于滑桿(30)上，滑桿(30)固定于承載梁(32)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種相似材料模擬實驗裝置，其特征在于，所述調(diào)節(jié)放煤窗口調(diào)節(jié)裝置包括橫梁(13)和固定于橫梁(13)上的套筒(38)，軸(35)穿過套筒(38)與豎直轉(zhuǎn)動把手(24)傳動相連，撞擊桿(34)固定于軸(35)上，固定槽(37)固定于鋼板(28)上，撞擊鋼片(36)懸放于固定槽(37)內(nèi)。
【專利摘要】本實用新型涉及一種相似材料模擬實驗裝置。一種相似材料模擬實驗裝置，包括實驗平臺、位于實驗平臺上的透明實驗裝置、位于實驗平臺上的連接回采動力裝置的水平轉(zhuǎn)動把手、位于實驗平臺正面的連接調(diào)節(jié)放煤窗口調(diào)節(jié)裝置的豎直轉(zhuǎn)動把手、支撐和固定實驗平臺的橫梁、支撐橫梁的立柱、穩(wěn)定底梁和固定于支撐底梁上的透明玻璃回收裝置。
【IPC分類】G01N33/24
【公開號】CN205103248
【申請?zhí)枴緾N201520890650
【發(fā)明人】王金東, 余學(xué)義, 劉俊杰, 張東昕, 魯楠
【申請人】西安科技大學(xué)
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2015年11月10日