[实用新型]冲击矿压模拟装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及采矿工程技术领域，尤其是一种适用于研究煤岩冲击破坏动态过程或进行冲击矿压教学演示的冲击矿压模拟装置。

背景技术

冲击矿压发生在煤矿采掘活动扰动区域，突然发生，无明显征兆，无法提前确定发生时间和地点，很难在第一时间直观研究冲击过程。目前，通过现场采集原始煤岩样，经过实验室加工成标准煤岩样(高100mm、直径50mm的圆柱体)，在一般压力机上加压测定其应力-应变曲线，主要目的是测定煤岩的冲击倾向性和冲击破坏情况。这种测定方式存在的主要问题是试样尺寸偏小、煤岩样的制作成本较高、试验规模小、危险性高(试样强度和压力机压力高导致剧烈破坏，飞溅的碎块容易伤人)和不能模拟诸如巷道等采掘空间周围煤岩的冲击情况等。

发明内容

本实用新型的目的是要克服已有技术中的不足，提供一种结构简单，可测试较大尺寸，安全性高的冲击矿压模拟装置。

为实现上述目的，本实用新型的冲击矿压模拟装置，包括试验台架，试验台架上设有工作台支架，工作台支架上设有安放模拟巷道试样的承载板，承载板的上方设有对模拟巷道试样加载的加压板，加压板上联接有固定于试验台架上部的液压缸，承载板与加压板之间设有罩住模拟巷道试样的透明隔离保护箱。

所述的工作台支架上设有调节旋柄；所述的承载板和加压板采用可蓄存弹性变形能的合金弹簧钢材制成；所述的试验台架上设有高度调节栓。

有益效果：基于煤岩冲击破坏的“三准则”原理，即强度准则、能量准则和冲击倾向性准则，模拟煤矿冲击矿压发生条件，可直观演示冲击矿压发生的整个过程，为冲击矿压研究提供便利条件，且通过置换相似材料试样，对冲击矿压的模拟具有可重复性，也可应用于相关学科的教学领域。可模拟煤矿现场的冲击矿压发生过程，试样尺寸(长、宽、高分别达20cm以上)大、试验规模大，试样制作成本低、可制作多组试样、试验具有可重复性，安全性高，可应用于冲击矿压研究和教学演示活动，其结构简单，使用效果好，在本技术领域内具有实用性。

附图说明

附图是本实用新型的结构示意图。

图中：1-试验台架；2-模拟巷道试样；3-模拟巷道；4调节旋柄；5-液压缸；6-液压管路；7-加压板；8-承载板；9-高度调节栓；10-工作台支架；11-底座；12-透明隔离保护箱。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的一个实施例作进一步的描述：

本实用新型的冲击矿压模拟装置，主要由试验台架1、液压缸5、加压板7、承载板8和工作台支架10构成。试验台架1固定于底座11上，其上装有工作台支架10，并设有可调节工作台支架10升降的高度调节栓9。承载板8设在工作台支架10上，工作台支架10上设有调节其运动的调节旋柄4。承载板8的上方设有对模拟巷道试样2加载的加压板7，加压板7上联接有固定于试验台架1上部的液压缸5，液压缸5通过液压管路6与液压控制系统相连。采用相似材料按照一定配比制作多组具有冲击倾向性的模拟巷道试样2，中部开挖有模拟巷道3及工作面等采掘空间。将模拟巷道试样2安放在大尺寸的承载板8和加压板7之间，模拟煤矿顶板和底板的加压板7和承载板8采用可蓄存弹性变形能的合金弹簧钢材制成，模拟巷道试样2的四周安装透明隔离保护箱12。通过液压控制系统缓慢施加准静载荷，直至试样冲击破坏，替换试样，重复试验，可以直观模拟显示煤矿巷道、工作面周围煤岩体的冲击矿压现象，试样发生冲击破坏时，飞溅的碎块由隔离保护箱阻挡，确保试验过程的安全性。