[发明专利]一种高地温巷道的围岩相似材料砌块制作装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种实验装置，尤其是一种适用于制作圆环状砌块、安装在圆形的井筒模型内的高地温巷道的围岩相似材料砌块制作装置。

背景技术

在我国，伴随着对煤炭需求量的增加，煤矿开采深度逐年加深。在深部开采的条件下，高地温成为了一个影响井下工人的身心健康以及煤矿开采效率的重要因素。解决高地温巷道热害的问题需要进行现场试验，实验室物理试验和数值模拟三种方式相结合。在实验室中首次设计高地温巷道物理相似模拟试验，试验系统中采用圆形井筒。这就需要设计配套的圆环状砌块制作设备以满足井筒围岩材料的制作。

发明内容

技术问题：本发明的目的针对在实验室对高地温巷道进行模拟试验遇到的砌块制作的问题，提供一种高地温巷道的围岩相似材料砌块制作装置。

技术方案：本发明的高地温巷道的围岩相似材料砌块制作装置，包括底座，底座上设有多个高度一致、直径不同的同心圆环护板，各同心圆环护板之间交替间隔有多个铁板，所述的底座上开有与同心圆环护板相连接的卡槽。

所述多个高度一致、直径不同的同心圆环护板为4-6个，同心圆环护板之间的距离相等，距离根据砌块所需的厚度设定；所述的同心圆环护板由长方形铁板弯曲对焊、或通过螺柱、螺母和固定板连接形成。

有益效果：由于采用了上述技术方案，本发明的装置可以制作用于高地温巷道物理相似模拟试验中圆形井筒所需的砌块。预制的砌块有充足的时间养护，其热物理性质相对稳定，能够保证模拟围岩均质、各向同性，所制作的砌块可直接安装在试验井筒内。此外，本发明装置可以在砌块制作过程中预制裂隙，适用于模拟裂隙的试验。安装在井筒内的砌块间形成的裂隙中浇筑的材料可以缓解加热过程中产生的热应力，防止材料膨胀破坏设备。

附图说明

图1为本发明的砌块制作设备的主视图。

图2为本发明的砌块制作设备的俯视图。

图3为本图2的A－A剖面图。

图中：1-底座，2-同心圆环护板，3-圆环护板卡槽，4-铁板，5-固定板，6-螺柱和螺母。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的一个实施例作进一步描述：

如图1所示，本发明的高地温巷道围岩相似材料制作装置由底座1、多个高度一致、直径不同的同心圆环护板2组成以及宽度略小于两圆环护板间距离,高度略大于护板高度的铁板4，所述的底座1上开有与圆环护板2相连接卡槽3，圆环护板2通过底座1上的相应的卡槽连接。所述多个高度一致、直径不同的同心圆环护板2为4-6个，同心圆环护板2之间的距离相等，距离根据砌块所需的厚度设定。直径最大的圆环护板是由长方形铁板通过焊接在其两侧的螺柱6加固定板5连接。

本发明的高地温巷道的围岩相似材料砌块的制备过程：

a、首先将底座1、圆环护板2上的杂物清理干净；

b、用螺柱和螺母6以及固定板5将直径最大的圆环护板连接成形；

c、将多个同心圆环护板2通过底座1上的卡槽3组装在一起；

d、在各同心圆环护板2内壁和底座1上刷上植物油；

e、在多个同心圆环护板2之间形成的环形槽内倒入混合好的模拟高地温巷道围岩相似材料；

f、将装置放到震动台上，充分密实材料；

g、在每两个圆环护板间形成的空间中交错间隔设置铁板4，每间隔60°设置一块铁板4；

e、24小时后，取下已经固结砌块，即完成围岩相似材料砌块的制备。