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相似模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)及錨桿支護(hù)效果實(shí)驗(yàn)測(cè)試方法與流程

文檔序號(hào):12449272閱讀:來(lái)源:國(guó)知局

技術(shù)特征:

1.一種相似模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái),其特征在于:包括實(shí)驗(yàn)臺(tái)框架(1)及設(shè)置在實(shí)驗(yàn)臺(tái)框架(1)內(nèi)的兩組頂部加壓油缸組(2)、兩組側(cè)向移動(dòng)加壓系統(tǒng)(3)和一組錨桿支護(hù)系統(tǒng)(4),所述實(shí)驗(yàn)臺(tái)框架(1)為矩形框架,所述實(shí)驗(yàn)臺(tái)框架(1)包括底座(11)、頂部擋板(12)、左側(cè)擋板(13)、右側(cè)擋板(14)、多個(gè)外側(cè)可拆卸活動(dòng)擋板(15)、多個(gè)內(nèi)側(cè)可拆卸活動(dòng)擋板(15’),所述底座(11)、頂部擋板(12)、左側(cè)擋板(13)、右側(cè)擋板(14)圍成所述矩形框架,多個(gè)外側(cè)可拆卸活動(dòng)擋板(15)設(shè)置在每組矩形框架的外側(cè),多個(gè)內(nèi)側(cè)可拆卸活動(dòng)擋板(15’)設(shè)置在每組矩形框架的內(nèi)側(cè),所述頂部加壓油缸組(2)前后布置并間隔固定在頂部擋板(12)的底部,兩組側(cè)向移動(dòng)加壓系統(tǒng)(3)在實(shí)驗(yàn)臺(tái)框架(1)內(nèi)前后間隔布置,每組所述側(cè)向移動(dòng)加壓系統(tǒng)(3)包括側(cè)向位置液壓驅(qū)動(dòng)油缸組(31)、側(cè)向加壓油缸組(32)、移動(dòng)調(diào)節(jié)臺(tái)(33)、側(cè)向加壓擋板(34),所述側(cè)向位置液壓驅(qū)動(dòng)油缸組(31)和所述側(cè)向加壓油缸組(32)均平行于底座(11)設(shè)置,所述移動(dòng)調(diào)節(jié)臺(tái)(33)和所述側(cè)向加壓擋板(34)均垂直于底座(11)設(shè)置,所述移動(dòng)調(diào)節(jié)臺(tái)(33)的下端、所述側(cè)向加壓擋板(34)的下端分別與所述底座(11)滑動(dòng)連接,所述側(cè)向位置液壓驅(qū)動(dòng)油缸組(31)的一端固定在左側(cè)擋板(13)的右側(cè)面,所述側(cè)向位置液壓驅(qū)動(dòng)油缸組(31)的另一端固定在所述移動(dòng)調(diào)節(jié)臺(tái)(33)的左側(cè)面,所述側(cè)向加壓油缸組(32)的一端固定在所述移動(dòng)調(diào)節(jié)臺(tái)(33)的右側(cè)面,所述側(cè)向加壓油缸組(32)的另一端固定在所述側(cè)向加壓擋板(34)的左側(cè)面,多個(gè)所述外側(cè)可拆卸活動(dòng)擋板(15)并排設(shè)置且外側(cè)可拆卸活動(dòng)擋板(15)的兩端分別與所述移動(dòng)調(diào)節(jié)臺(tái)(33)和所述右側(cè)擋板(14)連接,多個(gè)所述內(nèi)側(cè)可拆卸活動(dòng)擋板(15’)并排設(shè)置且內(nèi)側(cè)可拆卸活動(dòng)擋板(15’)的兩端分別與所述移動(dòng)調(diào)節(jié)臺(tái)(33)和所述右側(cè)擋板(14)連接,錨桿支護(hù)系統(tǒng)(4)在實(shí)驗(yàn)框架(1)內(nèi)布置,所述錨桿支護(hù)系統(tǒng)(4)包括間隔布置的多個(gè)T型托架(41)、上蓋板(44)、下托板(42),所述T型托架(41)的豎直段的下端與底座(11)固定連接,多個(gè)所述T型托架(41)的水平段位于同一高度,所述下托板(42)支撐在多個(gè)所述T型托架(41)的水平段的上方,所述上蓋板(44)平行于下托板(42)設(shè)置且位于所述下托板(42)的上方,所述側(cè)向加壓擋板(34)、上蓋板(44)、下托板(42)、右側(cè)擋板(14)、外側(cè)可拆卸活動(dòng)擋板(15)、內(nèi)側(cè)可拆卸活動(dòng)擋板(15’)之間形成模擬材料承載空間。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的相似模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái),其特征在于:每組所述側(cè)向移動(dòng)加壓系統(tǒng)(3)還包括豎直設(shè)置的鎖緊推桿(35),所述鎖緊推桿(35)為具有多段并可鎖定在任意位置的可伸縮桿,所述鎖緊推桿(35)的下端固定在所述移動(dòng)調(diào)節(jié)臺(tái)(33)的上端,所述鎖緊推桿(35)的上端與頂部擋板(12)的底部相抵。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的相似模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái),其特征在于:所述錨桿支護(hù)系統(tǒng)(4)還包括至少兩個(gè)角鐵(43),兩個(gè)角鐵(43)分別固定連接在側(cè)向加壓擋板(34)和右側(cè)擋板(14)上,兩個(gè)所述角鐵位于同一高度。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的相似模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái),其特征在于:每組所述頂部加壓油缸組(2)包括8個(gè)第一油缸。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的相似模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái),其特征在于:每組所述側(cè)向位置液壓驅(qū)動(dòng)油缸組(31)包括3個(gè)第二油缸。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的相似模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái),其特征在于:每組所述側(cè)向加壓油缸組(32)包括3個(gè)第三油缸。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的相似模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái),其特征在于:還包括控制系統(tǒng),所述控制系統(tǒng)用于控制頂部加壓油缸組、側(cè)向位置液壓驅(qū)動(dòng)油缸組、側(cè)向加壓油缸組的啟閉和運(yùn)動(dòng)。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的相似模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái),其特征在于:還包括控制系統(tǒng),所述控制系統(tǒng)用于控制第一油缸的油缸桿的伸縮、第二油缸的油缸桿的伸縮、第三油缸的油缸桿的伸縮。

9.一種采用如權(quán)利要求7或8所述的相似模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)的錨桿支護(hù)效果實(shí)驗(yàn)測(cè)試方法,其特征在于包括以下步驟:

步驟1、根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)頂板條件,按一定巖塊粒徑配置用于模擬頂板巖體、煤體的模擬材料,按照設(shè)計(jì)的錨桿強(qiáng)度,根據(jù)相似關(guān)系制作模擬用的多個(gè)錨桿;

步驟2、將實(shí)驗(yàn)臺(tái)調(diào)節(jié)至巷道支護(hù)模擬模式,并將下托板(42)安裝于指定高度以構(gòu)成模擬材料填充空間的底板,安裝前后兩組外側(cè)可拆卸活動(dòng)擋板(15),將步驟1中配比完成的模擬材料注入由前后兩組外側(cè)可拆卸活動(dòng)擋板(15)及下托板(42)圍成的承載空間,在中間位置加入相似模擬材料層(202),并將多個(gè)應(yīng)力傳感器(201)埋入相似模擬材料層(202)中,將上蓋板(44)覆蓋安裝于承載空間頂部,之后加壓壓實(shí);

步驟3、在填充模擬材料固結(jié)后,根據(jù)錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)方案,拆除下托板(42)與上蓋板(44)相應(yīng)位置的可插拔的孔口開(kāi)關(guān)片(46),之后將錨桿(105)穿入指定位置的錨桿安裝孔(45),在兩端安裝錨固托盤(pán)(109)后安裝緊固螺母(108),完成錨桿的安裝;

步驟4、將上蓋板(44)和下托板(42)拆卸,啟動(dòng)頂部加壓油缸組和/或側(cè)向加壓油缸組對(duì)模擬材料及錨桿形成的模型進(jìn)行加壓,根據(jù)應(yīng)力傳感器的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)或外界輔助位移變形監(jiān)測(cè),實(shí)現(xiàn)對(duì)錨桿支護(hù)效果的實(shí)驗(yàn)測(cè)試。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的錨桿支護(hù)效果實(shí)驗(yàn)測(cè)試方法,其特征在于:所述步驟2中,上蓋板(44)的下表面和下托板(42)上表面均設(shè)置有多個(gè)可插拔的孔口開(kāi)關(guān)片(46)。

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