[发明专利]二维物理相似模拟试验平台及其试验方法

权利要求书

1.一种二维物理相似模拟试验平台，其特征在于：包括底座、试验箱、倾角控制系统、应力传感器、应力采集器和应力采集分析仪；所述试验箱设置于所述底座顶部，所述试验箱一端与所述底座可转动连接，所述试验箱另一端与所述倾角控制系统连接，所述应力传感器设置于所述试验箱内部，所述应力传感器与所述应力采集器连接，所述应力采集器与所述应力采集分析仪连接；

所述倾角控制系统包括电机、丝杠和倾角控制器，所述电机设置于所述底座顶部，所述丝杠与所述电机的输出端连接，所述电机与所述倾角控制器连接，所述丝杠与所述试验箱螺纹连接。

2.根据权利要求1所述的二维物理相似模拟试验平台，其特征在于：所述试验箱包括底板、立柱和横钢条，所述立柱设置有两个，两个所述立柱分别设置于所述底板顶部两端，所述横钢条设置有两组，一组所述横钢条可拆卸连接于两个所述立柱的前侧壁之间，另一组所述横钢条可拆卸连接于两个所述立柱的后端侧壁之间。

3.根据权利要求2所述的二维物理相似模拟试验平台，其特征在于：所述底板一端设置有一带有铰接孔的铰接块，所述铰接块通过所述底座上设置的转轴与所述底座铰接，所述底板另一端设置有一升降块，所述升降块上设置有螺纹孔，所述升降块通过所述螺纹孔与所述丝杠螺纹连接。

4.根据权利要求3所述的二维物理相似模拟试验平台，其特征在于：所述应力传感器设置于所述试验箱底部。

5.根据权利要求4所述的二维物理相似模拟试验平台，其特征在于：所述试验箱上还设置有角度测试仪。

6.根据权利要求5所述的二维物理相似模拟试验平台，其特征在于：所述底板的前端侧壁上横向设置有第一测量钢尺，其中一个所述立柱的前端侧壁上竖向设置有第二测量钢尺。

7.根据权利要求6所述的二维物理相似模拟试验平台，其特征在于：所述底座包括两个底部带有万向轮的支撑架，两个所述支撑架之间活动连接有连杆。

8.根据权利要求7所述的二维物理相似模拟试验平台，其特征在于：其中一个所述支撑架顶部还设置有限位器，所述限位器与所述升降块相对设置。

9.根据权利要求1所述的二维物理相似模拟试验平台，其特征在于：所述倾角控制器包括支架底座和倾角控制箱，所述倾角控制箱设置于所述支架底座顶部，所述倾角控制箱上设置有角度显示仪、角度控制旋钮和角度指示灯。

10.一种二维物理相似模拟实验台的试验方法，其特征在于包括以下试验步骤：

步骤一、通过角度控制器上的角度控制旋钮调节角度，调到需要的角度值，角度控制器控制电机运行，电机带动丝杠旋转，使升降块沿着丝杠上升到相应的角度；

步骤二、在试验箱内部搭建煤岩试验模型，边搭建边在两立柱正面和后面连接横钢条进行防护；

步骤三、试验模型搭建完成后，拆卸横钢条，晾干煤岩试验模型；

步骤四、煤岩试验模型晾干后，在立柱正面安装有机玻璃板；

步骤五、通过角度控制器将试验箱调整为水平，对煤岩试验模型进行模拟采动，通过应力传感器测量相应倾角下上覆岩层的应力变化，并在应力采集分析仪观测相应的应力变化，得到试验数据。