[实用新型]固体材料条带充填稳定性模拟系统、实验主体

说明书

本实用新型公开了一种固体材料条带充填稳定性模拟系统、实验主体，其包括实验主体、控制中心、压力双控伺服装置、应力位移双控伺服装置、制浆装置、输送装置与破碎装置，破碎装置与输送装置相连通，输送装置位于实验主体一侧，输送装置用于向实验主体内输送物料，制浆装置布置在实验主体另一侧，制浆装置与实验主体相连通，制浆装置用于向实验主体内输送物料；压力双控伺服装置、应力位移双控伺服装置通过控制中心与实验主体相连接；以及固体材料条带充填稳定性模拟方法。结构牢固，组装简单，操作方便，可以模拟固体材料条带充填受力全过程中所遇到的多种情况，实验得到的数据准确，对固体材料条带充填的稳定性可以进行定量分析。

技术领域

本实用新型涉及实验室内模拟煤矿充填开采技术领域，尤其涉及一种用于固体材料条带充填稳定性模拟系统的实验主体、固体材料条带充填稳定性模拟系统。

背景技术

目前，煤矿充填开采是控制地表沉陷，提高煤炭采出率，解决开采沉陷问题的有效措施。但是，充填材料存在需求与供应的严重不平衡，煤矿自身的工业废弃物比例相对于采煤量很小，难以满足全部充填的要求。

为了解决充填材料的问题，煤矿通常采用以下两种方法：一是进行条带充填，减少充填料的需求量，二是充填其他固体废料，如建筑垃圾等等。以上两种方法促进了固体材料条带充填采空区技术的兴起和发展。固体材料条带充填时往往处于单向压缩状态，由于没有侧向压力的约束，变形较大，条带稳定性是采空区稳定及地表建筑安全的关键因素，值得深入探究。但目前针对固体充填条带稳定性实验装置和方法较少，尚未建筑报道。

实用新型内容

鉴于上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供的一种用于固体材料条带充填稳定性模拟系统的实验主体、固体材料条带充填稳定性模拟系统，获取更真实的模拟数据，以满足指导现场应用的要求。

为解决上述技术问题，本实用新型方案包括：

一种用于固体材料条带充填稳定性模拟系统的实验主体，其包括刚体机架与调斜装置，其中，该刚体机架包括基座，基座设置在一底座上，基座的四周布置有立柱，立柱的上端均布置在一顶板上，基座与立柱形成用于放置加载仓的布置空间，立柱与基座及顶板之间采用螺栓连接，该顶板上方焊接有两道加强筋板，顶板下方安装有加载系统，基座通过铰接结构、人工调斜装置布置在底座上。

所述的实验主体，其中，上述加载系统包括分区柔性加载板，分区柔性加载板通过多个液压千斤顶连接在顶板上，分区柔性加载板包括精钢层与橡胶层，精钢层与液压千斤顶相连接，橡胶层位于精钢层下方。

所述的实验主体，其中，上述布置空间内布置有加载仓，加载仓包括加载仓底板，加载仓底板上布置有多个前挡板、后挡板以及侧边界板，加载仓底板与前挡板、后挡板以及侧边界板形成上述加载仓；同一层的前挡板布置在布置空间的前方，后挡板布置在布置空间的后方，前挡板与后单板同侧的两端布置有侧边界板，如此依次排布。

所述的实验主体，其中，上述加载仓底板上设置有两圈凹槽，呈“回”字形布置，两圈凹槽分别作为加载仓和水箱在底板的固定槽位，加载仓底板左端前后各设有一个转轴，转轴嵌在位于立柱底端的轴槽内；水箱位于加载仓的外层，水箱为一组可拆卸的有机玻璃板，有机玻璃板的对接处设有凹槽，其内部嵌入橡胶条用于封水。

所述的实验主体，其中，上述调斜装置包括一对调斜液压千斤顶，调斜液压千斤顶两端分别固定在加载仓底板和基座，基座的一侧设置有两个托盘，托盘在高度上与左端轴槽相匹配，使加载仓底板在调斜液压千斤顶卸压后保持水平。

所述的实验主体，其中，上述人工调斜装置固定连接在底座和基座之间，在底座后面设置两个上述铰接结构，铰接结构与人工调斜装置配合，达到调斜加载仓短轴方向的目的。