[实用新型]深部巷道围岩破裂模拟装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及采矿技术，尤其涉及一种深部巷道围岩破裂模拟装置。

背景技术

随着煤炭的开采，浅层煤层的存储量和开采量越来越少，当前正在加速向深部煤层进行开采。类似地，大型水利枢纽工程、大规模的交通类工程都涉及到深埋巷道和隧道，深部巷道开挖已成为现实。随着开挖深度的增大，巷道围岩破坏失稳等工程事故不断增多，遇到了高地应力条件下岩体稳定性等难题，为了研究这些难题以避免事故，需要对深部巷道围岩破裂机理进行研究。

现有技术中，对深部巷道围岩破裂机理的研究主要采用理论分析、数值模拟等方法。

但是，采用现有技术这些基于理论数据进行分析的很难与实际工程结合。

实用新型内容

本实用新型提供一种深部巷道围岩破裂模拟装置，用于对深部巷道围岩破裂机理进行研究。

第一方面，本实用新型提供的深部巷道围岩破裂模拟装置，包括：纵向加载系统、水平加载系统、模型承载框架；其中，所述模型承载框架用于放置待测模型；

所述纵向加载系统包括：纵控加载器、纵控下压板、纵控下传力板；其中，所述待测模型位于所述纵控下传力板的上表面上；所述纵向加载器用于通过所述纵控下传力板向所述待测模型施加竖直方向的作用力；所述纵控下压板位于所述纵控加载器的上方，所述纵控加载器在向待测模型施加竖直方向的作用力时与所述纵控下压板的下表面接触；

所述水平加载系统包括：多个侧向均布加载器、多个侧向传力板；其中，所述侧向均布加载器用于通过所述侧向传力板向所述待测模型施加水平方向的作用力；所述多个侧向传力板依次围设在所述待测模型的多个侧面外侧。

如上所述，所述模型承载框架包括：

模型就位板、模型托板、就位板支撑柱、就位支撑柱调整杆；

所述模型托板卡合在所述模型就位板的凹槽中，用于支撑所述待测模型；

所述就位板支撑柱通过就位支撑柱调整杆与所述模型就位板连接，用于支撑所述模型就位板。

如上所述，所述模型承载框架还包括：废料导出管；

所述废料导出管穿过所述模型托板以及纵控下传力板上的通孔。

如上所述，所述纵控下压板的面积与对应的所述纵控加载器上表面面积相同。

如上所述，所述装置还包括：

纵向承载系统，用于承受所述纵向加载系统产生的反作用力；

所述纵向承载系统包括：纵向拉杆、第一上承载梁、第二上承载梁、第一下承载梁、第二下承载梁、纵控加载器坐板、纵控下中心支柱、纵控下中心支座、底板；

所述纵向拉杆依次竖直穿过所述第一上承载梁、所述第二上承载梁、所述第一下承载梁、所述第二下承载梁上对应的通孔；

所述纵控加载器固定在所述第一下承载梁上；

所述纵控下中心支柱固定在所述纵控下中心支座上，用于和所述第一下承载梁一起支撑所述纵控加载器；

所述纵控下中心支座固定在所述底板上。

如上所述，所述纵向承载系统还包括：纵控上中心压块、纵控芯板、第一纵控芯压板、第二纵控芯压板、纵控上压板、纵控减摩板；

所述纵控上压板、所述纵控芯板、所述纵控上中心压块安装在所述纵控减摩板的上表面上，所述纵控减摩板位于所述待测模型的上表面上；

所述第二纵控芯压板固定在所述纵控上压板上；

所述第一纵控芯压板固定在所述第二纵控芯压板和所述纵控上中心压块上。

如上所述，所述装置还包括：

水平承载系统，用于承受所述水平加载系统产生的反作用力；

所述水平承载系统包括：水平承载框架、承载框架支撑柱；

所述承载框架支撑柱穿过所述水平承载框架上的通孔，并通过螺母固定在所述水平承载框架上；

所述侧向均布加载器的底座固定在所述水平承载框架的内壁上。

本实用新型提供的深部巷道围岩破裂模拟装置，通过纵向加载系统向待测模型施加竖直方向作用力，通过水平加载系统向待测模型施加水平方向作用力，来模拟地下的地质应力环境，通过模拟获取的数据进行分析，来实现对深部巷道围岩破裂机理进行研究，尽量避免事故的发生。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。