一种矿山开采平面应变模型多角度开采承压观测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种矿山开采相似模拟实验平面应变模型多角度开采承压观测装置，包括承压观测装置、实验架。所述的观测装置是由A板、B圆板、门把手、开挖槽、固定螺母孔以及加强杆组成。其中观测装置通过加强杆来加强和固定B圆板。本实用新型专利技术通过门把手协助转动B圆板来实现开挖槽的角度转动，使该装置能够适应任意角度的模拟煤层开采；同时，在玻璃板与加强杆的作用下，能够在不影响开采且承压的情况下对模型进行观测。旨在提供一种具有结构简单、操作简便、成本较低、安全可靠等特点的矿山开采相似模拟平面应变模型多角度开采承压观测装置。

Multi angle mining pressure observation device for mining plane strain model

The utility model discloses a plane strain model for mining exploitation, a plane strain model and a multi angle mining pressure observation device, which comprises a pressure bearing observation device and an experimental frame. Observation device which is composed of a A plate, B plate, door handle, dredging, fixed nut holes and reinforcing rod. The observation device strengthens and holds the B circular plate by strengthening the rod. The utility model help to realize the open channel angle rotation of B circular plate by the door handle, the device can adapt to coal mining simulation at any angle; at the same time, the effect of the glass plate and the reinforcing bar, can not affect the mining and pressure situation were observed in the model. A multi angle mining pressure observation device with similar structure, simple operation, low cost, safety and reliability is designed to provide a similar simulated plane strain model for mining operation.

【技术实现步骤摘要】
一种矿山开采平面应变模型多角度开采承压观测装置
本技术涉及矿山开采实验装置，特别涉及到一种用于矿山开采相似模拟平面应变实验的多角度开采承压观测装置，属于实验装置

技术介绍
矿山开采相似材料模拟实验是一种以相似理论为基础，通过一定的相似材料模型在相似模拟实验装置中进行模拟矿山开采实际工程问题的研究；其中平面相似模拟实验又分为平面应力与平面应变实验。当前，国内外进行的相似材料模拟实验研究，主要还是平面应力模型，这种模型的正面和背面敞开，不能约束垂直于模型主平面的变形，因而其实验结果与井下实际应力-应变状态有较大差距，而平面应变能很好地解决这个问题。目前国内外有少部分的平面应变模型，如如联邦德国埃森岩石力学研究中心，研制了10m应变模型，但是这种模型结构复杂，造价高；还有部分模型是采用全封闭式的实验装置，不仅结构复杂，而且不能够直观的对相似模型进行观测，对模型内部的变化不能直观的了解；同时，大部分实验装置不能同时适应多角度煤层的相似模拟，因此而造成实验成本的增加与材料的浪费。
技术实现思路
为了解决现有矿山开采相似材料模拟平面应变实验观测装置存在的上述技术问题，本技术旨在提供一种具有结构简单、操作简便、成本较低、安全可靠等特点的矿山相似模拟平面应变模型多角度开采承压观测装置。本技术解决上述问题所采用的技术方案是：一种矿山开采相似模拟实验平面应变模型多角度开采承压观测装置，包括实验架，实验架的顶部设置有加载装置，侧面设置有承压观测装置，所述的承压观测装置包括安装在实验架立柱上的透明的A板和B圆板，A板上具有圆孔，圆孔处安装有B圆板，A板与B圆板具有交错链接环形周边，B圆板可以利用环形周边进行转动，B圆板上具有开挖槽。作为优选，所述的A板与B圆板为有机玻璃板。作为优选，所述的B圆板上设置有门把手。作为优选，所述A板的外侧设置有加强杆，加强杆的两端与实验架立柱连接。作为优选，所述的加载装置包括设置有实验架顶部的液压千斤顶和可以沿着实验架立柱滑动的均匀载荷梁，液压千斤顶的活塞端部与均匀载荷梁连接。本技术的技术效果在于：本技术利用有机玻璃板能够同时承压与观测的作用，能够达到相似模拟平面应变实验的承压观测要求；利用圆盘能够任意角度转动来实现任意角度煤层的相似模拟平面应变实验；本技术通过加强杆来对观测装置进行加强与固定，使观测装置能够承受平面应变实验所带来的侧向压强；本技术具有结构简单、操作简便、成本较低、安全可靠等特点。附图说明图1为本技术的结构示意图。图2为实验架及观测装置整体示意图。图3为图1中的I-I断面图（A板B圆板交错连接处剖面）。图中：1-固定螺母孔，2-A板，3-B圆板，4-辅助门把手，5-开挖槽（α°为开挖槽的角度，可为任意值），6-加强固定杆，7-液压千斤顶，8-均匀载荷梁，9-相似模型，10-实验架底座，11-实验架立柱，12-环形周边。具体实施方式下面结合附图对本技术进行进一步的详细说明。如图1、图2和图3所示，一种矿山开采相似模拟实验平面应变模型多角度开采承压观测装置，包括实验架，实验架包括实验架底座10和实验架立柱11。实验架的顶部设置有加载装置，侧面设置有承压观测装置，所述的承压观测装置包括安装在实验架立柱11上的采用有机玻璃板制作的A板2和B圆板3，A板2上具有圆孔，圆孔处安装有B圆板3，A板2与B圆板3具有交错链接环形周边12，B圆板可以利用环形周边12进行转动，B圆板上具有开挖槽5。B圆板3上设置有门把手4。A板2的外侧设置有加强杆6，加强杆6的两端通过螺钉与实验架立柱11上的固定螺母孔1连接。所述的加载装置包括设置有实验架顶部的液压千斤顶7和可以沿着实验架立柱11滑动的均匀载荷梁8，液压千斤顶7的活塞端部与均匀载荷梁8连接。实施过程如下：首先，将A板2利用螺钉、固定螺母孔1固定在实验架上；其次，将B圆板3放于A板2上，并且利用辅助门把手4以及A板B圆板交错链接处Ⅰ-Ⅰ将开挖槽5转动到初始设置好角度的模拟煤层处；然后，把加强固定杆6固定在观测装置与实验架上，用来加强观测装置和固定B圆板3；最后，通过开挖槽对模拟煤层进行开挖，即可对模型进行实验观测。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种矿山开采相似模拟实验平面应变模型多角度开采承压观测装置，包括实验架，实验架的顶部设置有加载装置，侧面设置有承压观测装置，其特征在于：所述的承压观测装置包括安装在实验架立柱上的透明的A板和B圆板，A板上具有圆孔，圆孔处安装有B圆板，A板与B圆板具有交错链接环形周边，B圆板可以利用环形周边进行转动，B圆板上具有开挖槽。

【技术特征摘要】
1.一种矿山开采相似模拟实验平面应变模型多角度开采承压观测装置，包括实验架，实验架的顶部设置有加载装置，侧面设置有承压观测装置，其特征在于：所述的承压观测装置包括安装在实验架立柱上的透明的A板和B圆板，A板上具有圆孔，圆孔处安装有B圆板，A板与B圆板具有交错链接环形周边，B圆板可以利用环形周边进行转动，B圆板上具有开挖槽。2.根据权利要求1所述的矿山开采相似模拟实验平面应变模型多角度开采承压观测装置，其特征在于：所述的A板与B圆板为有机玻璃板。3.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖泽，冯涛，姚琦，马超甫，
申请(专利权)人：湖南科技大学，
类型：新型
国别省市：湖南,43