一种防漏物理相似模拟实验架制造技术

本发明专利技术公开了一种防漏物理相似模拟实验架，属于能源工程领域。其特征在于：包括实验架，所述实验架左右两端有螺丝孔；上位挡板，所述上位挡板下端装有上位挡板限位装置的矩形透明挡板，固定于实验架前后两侧；下位挡板，所述下位挡板上端装有下位挡板限位装置的矩形透明挡板，固定于实验架前后两侧；中位挡板，位于所述上位挡板及所述下位挡板中间，并由所述上位挡板限位装置及所述下位挡板限位装置限定在水平方向上可左右移动，由此可跟随工作面推进而向前移动，以阻挡采空区垮落岩块掉落实验架。该实验架可有效防止模拟岩层块体漏出实验架，从而提高实验效果，防止模型倾倒，且使用简单，实验成本低。

Leak proof physical similarity simulation experiment frame

The invention discloses a leak proof physical similarity simulation experimental frame, which belongs to the field of energy engineering. Which is characterized by comprising the experimental bench, which left the experimental frame at both ends of the screw hole; the upper baffle, the upper baffle plate is provided with a rectangular transparent baffle baffle upper limit device is fixed on the frame before and after the experiment, both sides of the baffle; the baffle, the upper end of the rectangular transparent baffle baffle spacing device, fixed at the front and rear sides of a frame; the baffle, located in the middle of the upper baffle and the lower baffle, and the baffle upper limit device and the lower baffle spacing device to move in the horizontal direction can be defined, which can follow the advance of working face and move forward to stop the gob falling rock fall experiment. The experimental frame can effectively prevent the leakage of the simulated rock block, so as to improve the experimental effect, prevent the model from being poured, and has the advantages of simple operation and low cost.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种物理相似模拟实验架。具体涉及一种防漏物理相似模拟实验架。
技术介绍
在采矿、地质等行业中，为研究矿产采后的上覆岩层移动及应力分布，常常利用相似材料在平面物理模型实验架上铺设平面物理相似实验模型，开挖矿体以模拟实际中岩层移动的情况。而在平面物理相似模拟实验中，由于模拟的矿体开采后，模拟岩层在采空区垮落后，易漏出实验架，从而导致物理相似模拟实验结果失真，甚至会引起模型受力不均而侧向倾倒。因此需要一种防止相似材料漏出的物理相似模拟实验架。目前常用方法为：在实验架单侧设置挡板，即在一侧设置挡板，挡板与模型完全贴合，以挡住实验模型，在另一侧进行人工模拟矿体开采，此方法只能有效阻挡一侧，而无法阻挡模拟矿体开采一侧的相似材料掉落问题，易造成模型上方整体受力不均而失稳倾倒；或在实验架两侧设置挡板，前后两侧挡板均与模型完全贴合，物理模拟架下方设置多个可伸缩的千斤顶，千斤顶缩短可模拟矿体开采，但是此方法单次开采空间的宽度等于千斤顶的托板宽度，单次开采宽度变化，使物理模拟实验开采进度受到限制，且实验架制作成本较高。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一。为此，本专利技术提出一种防漏物理相似模拟实验架，该防漏物理相似模拟实验架可有效防止采空区及顶板的模拟岩层块体掉落漏出实验架，提高模拟实验效果，且能防止物理相似模型倾倒，使用简单，效果好。根据本专利技术实施例的一种防漏物理相似模拟实验架，包括实验架，所述实验架左右两端有螺丝孔；上位挡板，所述上位挡板为下端装有上位挡板限位装置的矩形透明挡板，固定于实验架前后两侧；下位挡板，所述下位挡板为上端装有下位挡板限位装置的矩形透明挡板，固定于实验架前后两侧；中位挡板，所述中位挡板为矩形透明挡板，固定于实验架前后两侧，且位于所述上位挡板及所述下位挡板中间，并由所述上位挡板限位装置及所述下位挡板限位装置限定在竖直方向上不可移动，在水平方向上可左右移动。根据本专利技术实施例的一种防漏物理相似模拟实验架，所述上位挡板固定于所述实验架前后两侧，所述上位挡板的下端与矿体顶板岩层平齐，可有效阻挡矿体上方岩层掉落；所述下位挡板在固定在所述上位挡板下方，以支撑所述中位挡板，在垂直方向上固定所述中位挡板；所述中位挡板前端与工作面位置保持齐平，且随工作面向前推进而向前移动，以阻挡工作面后方的采空区垮落后的模型岩块掉落实验架。由此，根据本专利技术实施例的一种防漏物理相似模拟实验架即可有效阻挡垮落的模型岩块掉落实验架，防止模拟岩块漏出实验架，从而提高实验效果，且使用简单，可有效降低实验成本；所述上位挡板、所述下位挡板及所述中位挡板均为透明挡板，不影响实验观测效果。另外，根据本专利技术实施例的一种防漏物理相似模拟实验架，还可以具有如下附加的技术特征：根据本专利技术实施例的一种防漏物理相似模拟实验架，所述上位挡板限位装置为上卡板，所述下位挡板限位装置为下卡板。所述上卡板是与所述上位挡板等长的矩形透明板，固定于所述上位挡板的下边界处，所述上卡板在竖直方向上部分固定于所述上位挡板外侧；所述下卡板是与所述下位挡板等长的矩形透明板，固定于下位挡板上边界处，所述下卡板在竖直方向上部分固定于所述下位挡板外侧；所述上卡板及所述下卡板组成卡槽以在侧向卡住所述中位挡板，阻止所述中位挡板向外侧倾倒。根据本专利技术实施例的一种防漏物理相似模拟实验架，所述上位挡板及所述下位挡板左右两侧各设有螺丝孔。根据本专利技术实施例的一种防漏物理相似模拟实验架，所述螺丝孔为长圆形，所述螺丝孔上下两端由以中间矩形宽为直径的半圆组成。根据本专利技术实施例的一种防漏物理相似模拟实验架，所述的中位挡板由多个矩形透明挡板组成。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是根据本专利技术实施例一种防漏物理相似模拟实验架平面示意图。图2是根据本专利技术实施例一种防漏物理相似模拟实验架侧面示意图。图3是根据本专利技术实施例一种防漏物理相似模拟实验架工作状态示意图。附图标记：1：上位挡板，11：上挡板螺丝孔，12：上位挡板限位装置；2：下位挡板，21：下挡板螺丝孔，22：下位挡板限位装置；3：中位挡板；4：实验架，41：螺丝孔；5：螺丝；6：模型工作面；7：顶板垮落岩层。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。下面结合附图具体描述根据本专利技术一种防漏物理相似模拟实验架。如图1及图2，根据本专利技术的一个实施例的一种防漏物理相似模拟实验架，包括上位挡板1、下位挡板2、中位挡板3、实验架4。具体而言，如图1及图2，实验架4前后两侧均安装有上位挡板1、下位挡板2及中位挡板3，实验架4左右两端有螺丝孔41，上位挡板1为矩形透明挡板，可由螺丝5固定在实验架4上，上位挡板1的下端装有上位挡板限位装置12；下位挡板2为矩形透明挡板，由螺丝5固定在实验架4上，上位挡板1的下端装有下位挡板限位装置22；中位挡板3为矩形透明挡板，位于上位挡板1及下位挡板2中间，并且由上位挡板限位装置12及下位挡板限位装置22限定在竖直方向上不可移动，在水平方向上可左右移动。根据本专利技术的一个实施例的一种防漏物理相似模拟实验架，在工作状态下，如图3所示，上位挡板1的下端与矿体上边界平齐，可有效阻挡矿体上方岩层掉落；下位挡板2在固定在中位挡板3下方，以在竖直方向上支撑中位挡板3，在垂直方向上固定中挡板3；中位挡板3位于下位挡板2及上位挡板1之间，并在上位挡板限位装置12及下位挡板限位装置22限定在竖直方向上不可移动，在水平方向上可左右移动，中位挡板3随工作面向前推进而向前水平移动，可有效阻挡工作面后方采空区的岩层掉落实验架。由此，根据本专利技术实施例的一种防漏物理相似模拟实验架可有效阻挡垮落岩层掉落实验架，防止模拟岩层块体漏出实验架，从而提高实验效果，且使用简单，降低实验成本低，上位挡板1、下位挡板2及中位挡板3均为透明挡板，不影响实验观测效果。优选地，根据本专利技术的一个实施例，如图1及如图2所示，上位挡板限位装置12为上卡板，上卡板为与上位挡板1等长的透明板，在竖直方向上部分固定于上位挡板1下边界处的外侧；下位挡板限位装置22为下卡板，下卡板为与下位挡板1等长的透明板，在竖直方向上部分固定于下位挡板2下边界处的外侧；上卡板及下卡板组成卡槽以在侧向卡住中位挡板3，阻止中位挡板3向外侧倾倒。换言之，如图1及图2所示，上卡板固定在上位挡板1的下方外侧，以卡住中位挡板3上端；下卡板固顶在下位挡板2的上方外侧，以卡住中位挡板3下端；从而中位挡板3不会向实验架外侧倾倒，只能在水平方向上左右移动。由此，中位挡板3与模型紧贴，且能在水平方向上跟随工作面向前移动，以及时阻挡工作面后方的采空区的岩块掉落实验架。优选地，根据本专利技术的一个实施例，如图1及图2所示，上位挡板1左右两侧设有上挡板螺丝孔11，下位挡板2左右两侧设有下挡板螺丝孔21。由此，上位挡板1及下位挡板3可由固定螺丝5固定实验架4上。优选地，根据本专利技术的一个实施例，如图1及图2所示，螺丝孔为竖直方向上的中间为矩形，两端为以中间矩本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防漏物理相似模拟实验架，其特征在于：包括实验架，所述实验架左右两端有螺丝孔；上位挡板，所述上位挡板为下端装有上位挡板限位装置的矩形透明挡板，固定于实验架前后两侧；下位挡板，所述下位挡板为上端装有下位挡板限位装置的矩形透明挡板，固定于实验架前后两侧；中位挡板，所述中位挡板为矩形透明挡板，固定于实验架前后两侧，且位于所述上位挡板及所述下位挡板中间，并由所述上位挡板限位装置及所述下位挡板限位装置限定在竖直方向上不可移动，在水平方向上可左右移动。

【技术特征摘要】
1.一种防漏物理相似模拟实验架，其特征在于：包括实验架，所述实验架左右两端有螺丝孔；上位挡板，所述上位挡板为下端装有上位挡板限位装置的矩形透明挡板，固定于实验架前后两侧；下位挡板，所述下位挡板为上端装有下位挡板限位装置的矩形透明挡板，固定于实验架前后两侧；中位挡板，所述中位挡板为矩形透明挡板，固定于实验架前后两侧，且位于所述上位挡板及所述下位挡板中间，并由所述上位挡板限位装置及所述下位挡板限位装置限定在竖直方向上不可移动，在水平方向上可左右移动。2.根据权利要求1所述的上位挡板限位装置及下位挡板限位装置，其特征在于：所述上位挡板限位装置为上卡板，所述下位挡板限位装置为下卡板。所述上卡板是与所述上位挡...

【专利技术属性】
技术研发人员：王旭锋，李复活，张东升，靳赛飞，秦冬冬，曹文豪，李鹏，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32