專利名稱：一種測試破碎巖體側(cè)向夯實(shí)效果的試驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及測試夯實(shí)效果的試驗(yàn)裝置，尤其是一種用于測試破碎巖體側(cè)向夯實(shí)效 果的力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)。
背景技術(shù)：
煤炭作為我國主要的支撐能源，隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，位于煤炭下游的 電力、鋼鐵、鐵路等行業(yè)對煤炭的需求逐年加大，導(dǎo)致近年來煤炭開采速度加快，隨著礦井 開采年限的延長和采深的延伸，一批資源枯竭礦井逐步進(jìn)入殘采階段，部分礦井已進(jìn)入衰 退期，有的甚至關(guān)井轉(zhuǎn)產(chǎn)。煤礦的“衰老”現(xiàn)象已成為資源型企業(yè)的共性問題，對于有衰退傾 向的礦井也引起了足夠的重視，大多數(shù)礦區(qū)不得不面對用傳統(tǒng)技術(shù)無法開采的“三下”(建 筑物下、鐵路下、水體下)壓煤的問題。另一方面，在我國快速工業(yè)化的過程中，每年產(chǎn)生了 大量的固體廢棄物，這些廢棄物占用耕地、污染環(huán)境。因此考慮利用固體廢棄物置換煤炭實(shí) 現(xiàn)綠色開采，這是中國礦業(yè)大學(xué)課題組近年來的科研成果，這樣及解決了“三下”壓煤的規(guī) 模性開采問題，又解決了地面固體廢棄物的存放問題，真正實(shí)現(xiàn)了綠色開采。在進(jìn)行充填開 采時(shí)，利用開采技術(shù)把煤炭采出并對采空區(qū)利用充填材料進(jìn)行充填，這樣充填材料的密實(shí) 性是很重要的因素，其直接影響到巖層跨落、地表沉陷等充填效果。本發(fā)明擬對進(jìn)行充填開 采時(shí)，充填材料的夯實(shí)效果進(jìn)行測試分析的試驗(yàn)裝置。發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)緊湊，安全高效的側(cè)向夯實(shí)試驗(yàn)系統(tǒng)。
技術(shù)方案本發(fā)明涉及一種結(jié)構(gòu)緊湊，安全高效的測試破碎巖體側(cè)向夯實(shí)試驗(yàn)系 統(tǒng)。破碎巖體側(cè)向夯實(shí)試驗(yàn)系統(tǒng)主要由水平力加載傳遞系統(tǒng)、承載系統(tǒng)和測試系統(tǒng)三部 分構(gòu)成。所述的水平力加載系統(tǒng)由上連接裝置、搖桿、連接銷、固定機(jī)架、連桿和水平壓頭 構(gòu)成；所述的承載系統(tǒng)由內(nèi)壁、立柱、套筒和外壁構(gòu)成；所述的測量系統(tǒng)由彈簧和壓力盒構(gòu) 成，壓力盒可以外連數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和分析。本發(fā)明解決了破碎巖體的側(cè)向夯 實(shí)效果的測試和分析，能夠分析不同材料在各種水平力作用下的夯實(shí)效果試驗(yàn)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 簡單，容易實(shí)現(xiàn)。
有益效果本發(fā)明用于測試破碎巖石在側(cè)向載荷作用下的受力和變形之間的關(guān)系 問題，解決了側(cè)向夯實(shí)的試驗(yàn)困難、工程中的側(cè)向夯實(shí)力和變形之間的關(guān)系分析?？梢詼y試 兩方面的內(nèi)容一是通過壓力盒來測試破碎巖體內(nèi)部的力，二是是通過直尺來測量破碎巖 石的受力和變形。整個(gè)系統(tǒng)緊湊合理，操作方便，安全高效、投資少，對煤炭充填開采中的材 料側(cè)向夯實(shí)效果測試具有廣泛的實(shí)用性，對于其他的礦山工程具有借鑒意義。


附圖是本發(fā)明測試破碎巖體側(cè)向夯實(shí)效果的試驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1-上連接裝置，2-搖桿，3-連接銷，4-固定機(jī)架，5-連桿，6-側(cè)壓頭，7-內(nèi)壁，8-套筒，9-立柱，10-外壁，11-破碎巖樣，12-彈簧，13-壓力盒。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例作進(jìn)一步的描述
如圖所示，本發(fā)明用于測試破碎巖體側(cè)向夯實(shí)效果的試驗(yàn)裝置，主要由水平力加 載傳遞系統(tǒng)、承載系統(tǒng)和測試系統(tǒng)三部分構(gòu)成。所述的水平力加載系統(tǒng)由上連接裝置1、搖 桿2、連接銷3、連桿5和側(cè)壓頭6構(gòu)成；所述的承載系統(tǒng)由內(nèi)壁7、立柱9、套筒8、和外壁10 構(gòu)成，其內(nèi)壁7由若干塊大小相同的散體構(gòu)成；所述的測量系統(tǒng)由彈簧12和壓力盒13構(gòu) 成，壓力盒13可以外接數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)以進(jìn)行壓力的采集和分析。
工作時(shí)，啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，通過帶動(dòng)上連接裝置I向下移動(dòng)，通過左側(cè)的搖桿2、固定 機(jī)架4、連接銷3、連桿5，把豎向的驅(qū)動(dòng)力轉(zhuǎn)換為側(cè)向的驅(qū)動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)側(cè)壓頭6向右移動(dòng)；推 動(dòng)破碎巖樣11向右進(jìn)行充填模擬，逐漸的由松散狀態(tài)變?yōu)槊軐?shí)。在側(cè)壓頭6進(jìn)行重復(fù)向右 移動(dòng)進(jìn)行夯實(shí)充填的破碎巖樣11的過程中，應(yīng)該不斷地往試驗(yàn)裝置內(nèi)部添加破碎巖樣11， 這樣才能保證充填的密實(shí)性不斷提高。伴隨著充填過程，試驗(yàn)裝置的內(nèi)壁7會(huì)產(chǎn)生緩慢移 動(dòng)，從而套筒8內(nèi)的彈簧12會(huì)產(chǎn)生緩慢變形，立柱9可以對彈簧12限位使其不能徑向移動(dòng)。 在充填的過程中，可以通過壓力盒13外接的采集裝置來采集破碎巖樣11內(nèi)部的受力狀態(tài)， 也可以通過內(nèi)壁7和外壁10間的彈簧12變形量來分析其受力和變形。這樣進(jìn)行反復(fù)多次 試驗(yàn)，最終解決了測試側(cè)向充填夯實(shí)效果的問題。
權(quán)利要求
1.一種測試破碎巖體側(cè)向夯實(shí)效果的試驗(yàn)裝置，包括水平力加載系統(tǒng)、承載系統(tǒng)和測試系統(tǒng)，其特征在于水平力加載系統(tǒng)包括上連接裝置(I)、搖桿(2)、連接銷(3)、固定機(jī)架(4)、連桿(5)和側(cè)壓頭(6);承載系統(tǒng)由內(nèi)壁(7)、套筒(8)、立柱(9)和外壁(10)構(gòu)成；測試系統(tǒng)包括彈黃(12)和壓力盒(13)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種破碎巖樣蠕變試驗(yàn)裝置，其特征在于水平力加載系統(tǒng)由上連接裝置(I)、搖桿(2)、連接銷(3)、固定機(jī)架(4)、連桿(5)和側(cè)壓頭(6)構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種破碎巖樣蠕變試驗(yàn)裝置，其特征在于所述的承載系統(tǒng)由內(nèi)壁(7)、套筒(8)、立柱(9)和外壁(10)構(gòu)成，其內(nèi)壁⑷由若干塊大小相同的散體構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種破碎巖樣蠕變試驗(yàn)裝置，其特征在于測試系統(tǒng)包括彈簧(12)和壓力盒(13)，壓力盒可外接數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種結(jié)構(gòu)緊湊，安全高效的側(cè)向夯實(shí)試驗(yàn)裝置，主要由水平力加載傳遞系統(tǒng)、承載系統(tǒng)，和測試系統(tǒng)三部分構(gòu)成。所述的水平力加載系統(tǒng)由上連接裝置、搖桿、連接銷、固定機(jī)架、連桿和側(cè)壓頭構(gòu)成；所述的承載系統(tǒng)由內(nèi)壁、立柱、套筒、和外壁構(gòu)成；所述的測量系統(tǒng)由彈簧和壓力盒構(gòu)成，壓力盒可以外接數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集內(nèi)部壓力。本發(fā)明解決了破碎巖體的側(cè)向夯實(shí)效果的測試和分析，能夠測試不同材料在各種水平力作用下的夯實(shí)效果試驗(yàn)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，容易實(shí)現(xiàn)。
文檔編號G01N3/08GK103063513SQ20111032886
公開日2013年4月24日 申請日期2011年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月18日
發(fā)明者劉玉, 張吉雄, 李順才, 韓繼光, 陳占清, 蔣紅旗 申請人:徐州師范大學(xué)