可調(diào)節(jié)角度的大傾角地層立體模擬實(shí)驗(yàn)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種可調(diào)節(jié)角度的立體模擬實(shí)驗(yàn)裝置，具體涉及一種可調(diào)節(jié)角度的大傾角地層六面可視立體模擬實(shí)驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)煤層傾角大于35°的大傾角煤層儲(chǔ)量約占全國(guó)煤炭總儲(chǔ)量的15%?20%，其中傾角45° -75。的煤層儲(chǔ)量約占60%。物理相似模擬是采礦研宄常用的有效手段，較為成熟的是平面模擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)。緩傾斜和近水平煤層開采的頂板控制可簡(jiǎn)化為平面問題，可以采用平面模擬裝置進(jìn)行研宄。而大傾角煤層開采后的頂板垮落涉及沿走向和沿傾向兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)，屬于三維問題，必須采用立體模擬裝置進(jìn)行研宄。
[0003]現(xiàn)有的大型立體模擬實(shí)驗(yàn)裝置，采用傳統(tǒng)的河沙作為模擬材料，模型尺寸大，實(shí)驗(yàn)周期長(zhǎng)；四周采用鋼板，不可透視，不可移動(dòng)；不可調(diào)角度，不能模擬大傾角煤層。此外，也有一些中型的半立體模擬裝置，也不可調(diào)角度，不可移動(dòng)，不能四周透視，不方便實(shí)驗(yàn)開展。可透視模擬裝置為了防止透視板反光，對(duì)自然光線的角度要求較高，方便移動(dòng)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的拍攝十分重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種可調(diào)節(jié)角度的大傾角地層立體模擬實(shí)驗(yàn)裝置，能夠在六面可視的條件下適應(yīng)不同傾斜角度地層的實(shí)驗(yàn)要求，且具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠、小型化高精度、可移動(dòng)方便觀察和采光、可移動(dòng)性、便于使用等優(yōu)點(diǎn)。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:
[0006]可調(diào)節(jié)角度的大傾角地層立體模擬實(shí)驗(yàn)裝置，包括底座，所述底座連接有活動(dòng)防傾倒撐板，所述底座上設(shè)置有支撐架，所述支撐架包括安裝在底座上的側(cè)壓板和與側(cè)壓板間隔設(shè)置的后壓板，所述支撐架上設(shè)置有料倉，所述料倉外包裹有料倉架，所述料倉上設(shè)置有可調(diào)節(jié)倉蓋，所述料倉側(cè)面設(shè)置有第一透明板、第二透明板，所述料倉底部設(shè)置有開挖鋼條和支護(hù)鋼條，所述支撐架上設(shè)置有帶動(dòng)料倉轉(zhuǎn)動(dòng)的升降器，所述升降器包括第一升降器主撐桿、第二升降器主撐桿、升降器連桿、升降器螺桿、升降器加強(qiáng)筋和驅(qū)動(dòng)器，所述驅(qū)動(dòng)器與所述升降器螺桿相連，所述升降器螺桿與所述第一升降器主撐桿、第二升降器主撐桿相連，所述第一升降器主撐桿、第二升降器主撐桿與升降器連桿相連，所述升降器連桿與料倉一側(cè)相連，所述活動(dòng)防傾倒撐板通過軸承連接有后壓板，所述活動(dòng)防傾倒撐板下設(shè)置有穩(wěn)定撐板，所述料倉的底部設(shè)置有連桿，所述連桿通過軸承一側(cè)與料倉底部相連，所述連桿另一側(cè)與所述升降器相連，所述料倉底部設(shè)置有彈簧，彈簧的一端安裝在料倉的底角上，彈簧的另一端與底座連接，當(dāng)料倉在升降器的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，彈簧對(duì)料倉具有牽拉作用，防止密封料倉轉(zhuǎn)動(dòng)過快，造成密封料倉內(nèi)部的實(shí)驗(yàn)材料發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)而被破壞。
[0007]優(yōu)選的，所述的開挖鋼條由厚度為0.4cm的鋼板制成，所述開挖鋼條為凸型結(jié)構(gòu)，所述開挖鋼條兩側(cè)設(shè)有伸出部分，所述伸出部分的長(zhǎng)度為2cm，兩側(cè)伸出部分上均設(shè)有直徑為3mm的螺孔，所述開挖鋼條通過螺孔和螺母與料倉底部相連。
[0008]優(yōu)選的，所述的支架鋼條的基座由厚度為0.4cm鋼板制成，所述支架鋼條上布置有33個(gè)1.5cm寬的模擬支架，所述模擬支架上設(shè)有應(yīng)力環(huán)，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)支架的受力狀況，所述模擬支架底座設(shè)有Φ 5mm的孔，方便應(yīng)力環(huán)導(dǎo)線引出測(cè)定支架載荷，所述支架鋼條通過螺母與料倉底部固定連接，并始終通過替換開挖工作面下部的開挖鋼條而布置于不斷推進(jìn)的開挖工作面下方。
[0009]優(yōu)選的，所述的底座一側(cè)安裝有一角度盤。
[0010]優(yōu)選的，所述的底座的底部安裝有移動(dòng)輪。
[0011]優(yōu)選的，所述的驅(qū)動(dòng)器為手動(dòng)搖把。
[0012]優(yōu)選的，所述的可調(diào)節(jié)箱蓋為有機(jī)玻璃板。
[0013]優(yōu)選的，所述的第一透明板和第二透明板均為有機(jī)玻璃板。
[0014]優(yōu)選的，所述的活動(dòng)防傾倒撐板可折疊，所述穩(wěn)定撐板的高度可通過調(diào)節(jié)閥自行調(diào)節(jié)。
[0015]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0016]本發(fā)明是在六面可視的環(huán)境下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的，可更加全面的觀察覆巖的三維破壞及垮落運(yùn)動(dòng)規(guī)律，提高了實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性；通過升降器自身的升降功能，使得立體實(shí)驗(yàn)裝置可調(diào)節(jié)不同角度，模擬0° -75°的傾角的煤層，擴(kuò)大了裝置的適用范圍；料倉底部開挖鋼條及支架鋼條的設(shè)置，使得模擬開挖方便，也便于從底板開挖條觀察工作面采空區(qū)的覆巖垮落狀態(tài)，彌補(bǔ)了以往裝置的不足。模擬支架可得到支架的受力情況，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)工作面頂板壓力變化，可為實(shí)際工作面開采的支架選型和頂板控制提供可靠的依據(jù)。此外，此裝置可采用石英砂等精細(xì)相似材料作為骨料，可實(shí)現(xiàn)小尺度、高精度、小工作量，縮短了實(shí)驗(yàn)周期，降低了實(shí)驗(yàn)成本。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明實(shí)施例可調(diào)節(jié)角度的大傾角地層立體模擬實(shí)驗(yàn)裝置的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2為本發(fā)明實(shí)施例可調(diào)節(jié)角度的大傾角地層立體模擬實(shí)驗(yàn)裝置的右視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3為本發(fā)明實(shí)施例可調(diào)節(jié)角度的大傾角地層立體模擬實(shí)驗(yàn)裝置的左視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖4為本發(fā)明實(shí)施例可調(diào)節(jié)角度的大傾角地層立體模擬實(shí)驗(yàn)裝置中升降器系統(tǒng)原理圖。
[0021]圖5為本發(fā)明實(shí)施例可調(diào)節(jié)角度的大傾角地層立體模擬實(shí)驗(yàn)裝置中開挖鋼條的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖6為本發(fā)明實(shí)施例可調(diào)節(jié)角度的大傾角地層立體模擬實(shí)驗(yàn)裝置中支架鋼條結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖7為本發(fā)明實(shí)施例可調(diào)節(jié)角度的大傾角地層立體模擬實(shí)驗(yàn)裝置中支架鋼條的側(cè)視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]為了使本發(fā)明的目的及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0025]如圖1-4所示，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種可調(diào)節(jié)角度的大傾角地層立體模擬實(shí)驗(yàn)裝置，包括底座1，所述底座I連接有活動(dòng)防傾倒撐板5，所述底座I上設(shè)置有支撐架，所述支撐架包括安裝在底座I上的側(cè)壓板3和與側(cè)壓板3間隔設(shè)置的后壓板20，所述支撐架上設(shè)置有料倉17，所述料倉17外包裹有料倉架22，所述料倉17上設(shè)置有可調(diào)節(jié)倉蓋15，所述料倉17側(cè)面設(shè)置有第一透明板13、第二透明板14，所述料倉17底部設(shè)置有開挖鋼條12和支護(hù)鋼條24，所述支撐架上設(shè)置有帶動(dòng)料倉I轉(zhuǎn)動(dòng)的升降器10，所述升降器10包括第一升降器主撐桿8、第二升降器主撐桿9、升降器連桿11、升降器螺桿6、升降器加強(qiáng)筋18和驅(qū)動(dòng)器7，所述驅(qū)動(dòng)器7與所述升降器螺桿6相連，所述升降器螺桿6與所述第一升降器主撐桿8、第二升降器主撐桿9相連，所述第一升降器主撐桿8、第二升降器主撐桿9與升降器連桿11相連，所述升降器連桿11與料倉17 —側(cè)相連，所述活動(dòng)防傾倒撐板5通過軸承21連接有后壓板20，所述活動(dòng)防傾倒撐板5下設(shè)置有穩(wěn)定撐板4，所述料倉17的底部設(shè)置有連桿11，所述連桿11通過固定軸16 —側(cè)與料倉17底部相連，所述連桿11另一側(cè)與所述升降器10相連，所述料倉17底部設(shè)置有彈簧23，彈簧23的一端安裝在料倉17的底角上，彈簧23的另一端與底座I連接，當(dāng)料倉17在升降器10的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，彈簧對(duì)料倉具有牽拉作用，防止密封料倉轉(zhuǎn)動(dòng)過快，造成密封料倉內(nèi)部的實(shí)驗(yàn)材料發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)而被破壞
[0026]如圖5-7所示，所述的開挖鋼條12由厚度為0.4cm的鋼板制成，所述開挖鋼條12為凸型結(jié)構(gòu)，所述開挖鋼條12兩側(cè)設(shè)有伸出部分，所述伸出部分的長(zhǎng)度為2cm，兩側(cè)伸出部分上均設(shè)有直徑為3mm的螺