[发明专利]一种基于采煤工作面支护和移架动态模拟的实验装置

权利要求书

1.一种基于采煤工作面支护和移架动态模拟的实验装置，其特征在于，包括可调节角度底座、加载实验台、可变架型液压支架、岩石试件、可滑动底座、信号采集系统以及信号处理系统，其中：所述可调节角度底座包括相互铰接的底板、承压板和底座前后连杆，通过改变相互间的铰接位置，模拟不同倾角的采煤工作面；所述加载实验台放置在可调节角度底座上，包括液压加载装置、两根穿孔加载立柱、加载顶梁、布置在加载顶梁下方的加载液压缸以及布置在加载液压缸下方的加载垫板；所述可变架型液压支架放置在加载垫板下方和可滑动底座上方，包括铰接连接的支架顶梁、支架活柱、支架掩护梁、支架前后连杆、支架底座，通过不同的铰接组合模拟井下三种液压支架，即支撑式液压支架、掩护式液压支架、支撑掩护式液压支架；所述岩石试件放置在支架顶梁上方和支架底座下方，根据不同的工作面顶底板条件选取对应的岩石试件来模拟采煤工作面顶底板；所述可滑动底座放置在可调节角度底座的承压板上方和岩石试件下方，可滑动底座的底部安装有滑轮，通过滑轮移动牵引上方的可变架型液压支架移动，模拟工作面液压支架的动态移架过程，完成移架后，通过销钉对滑轮进行固定，实现对可滑动底座的固定作用；所述信号采集系统包括裂隙信号传感器、裂隙信号放大器、压力采集器、压力传感器；所述信号处理系统包括压力示波器和波形分析仪。

2.如权利要求1所述的一种基于采煤工作面支护和移架动态模拟的实验装置，其特征在于：所述可调节角度底座的承压板上方设计有滑轮通道，组成水平滑动结构，为可滑动底座底部的滑轮移动提供通道。

3.根据权利要求1所述的一种基于采煤工作面支护和移架动态模拟的实验装置，其特征在于：所述液压加载装置通过计算机控制终端控制加载液压缸，进行自动化加载，可施加较准确而稳定的载荷，并通过不同的载荷大小模拟采煤工作面不同的埋深。

4.根据权利要求1所述的一种基于采煤工作面支护和移架动态模拟的实验装置，其特征在于：所述加载顶梁与穿孔加载立柱通过螺母和螺杆连接，可通过上下移动调节位置。

5.根据权利要求1所述的一种基于采煤工作面支护和移架动态模拟的实验装置，其特征在于：所述岩石试件根据所模拟的不同顶底板岩性条件，从采煤工作面现场顶底板选取对应岩性的岩石。

6.根据权利要求1所述的一种基于采煤工作面支护和移架动态模拟的实验装置，其特征在于：所述裂隙信号传感器黏贴在顶底板岩石试件外侧，对岩石试件在受力破坏过程中的声信号进行采集，所述压力采集器连接在加载液压缸和支架活柱上，对加载液压缸和支架活柱的受力大小及受力分布进行实时监测。

7.根据权利要求1所述的一种基于采煤工作面支护和移架动态模拟的实验装置，其特征在于：所述信号采集系统通过专用软件控制，对实验装置中各监测部位的信号进行实时监测和采集。