[发明专利]模拟充填体支撑矿柱力学作用过程的试验装置及方法

权利要求书

1.模拟充填体支撑矿柱力学作用过程的试验装置，包括：夹具、敏感元件、充填体和矿柱试块，其特征在于，所述夹具由夹板、螺栓、螺母、侧夹板、定位装置和垫板组成，矿柱试块二侧装有充填体，充填体外侧装有夹板，二夹板均设有相对应的通孔，螺栓穿过夹板通孔与螺母连接并使夹板固定夹紧，侧夹板安装于矿柱试块两侧，并通过定位装置定位，螺栓和充填体上均装有敏感元件，矿柱试块的一侧表面装有垫板。

2.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于，所述定位装置是定位螺钉穿过螺栓上的定位螺孔固定侧夹板。

3.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于，所述定位装置是两螺栓间横装有一定位板，且定位板上装有定位螺钉。

4.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于，所述夹板厚度为10mm～16mm的钢板。

5.根据权利要求1的所述试验方法，其特征在于，所述敏感元件是应变片或力学传感器。

6.模拟充填体支撑矿柱力学作用过程的试验方法，其特征在于，步骤如下：

1）制作夹具；

2）制作矿柱试块；

3）制作充填体试块；

4）在二充填体内侧放置矿柱试块，再在二充填体的外侧安装夹板，用螺栓穿过夹板的通孔与螺母连接并约束控制夹板；

5）用定位螺钉控制矿柱试块二侧的侧夹板，以约束控制矿柱试块；

6）在充填体和螺栓分别装有敏感元件，敏感元件通过导线分别连接至静态应变测试系统；

7）将夹具放置于支座上，使矿柱试块另二侧面的一面朝支座，另一面加一垫板；

8）在试验机上对矿柱试块上进行竖向加载，观察记录试验现象，采集处理试验数据。

7.根据权利要求6所述的试验方法，其特征在于，所述步骤2中矿柱试块为高强度混凝土，养护龄期为28天。

8.根据权利要求6的所述试验方法，其特征在于，所述步骤3和6在制作充填体试块时，事先将敏感元件埋置在充填体内部。

9.根据权利要求6的所述试验方法，其特征在于，所述步骤6在充填体与夹板之间安装力学传感器，以监测横向支撑作用力的大小。

10.根据权利要求6所述的试验方法，其特征在于，所述充填体灰砂比为1:2~1:20。