[实用新型]相似材料模拟实验巷道预留装置

说明书

相似材料模拟实验巷道预留装置，包括水平底板、左立板、右立板和半圆筒状顶板，半圆半圆筒状顶板底部左侧边和右侧边分别设置在左立板和右立板的上侧边上，水平底板和半圆筒状顶板之间设置有垂直定位支撑杆件，左立板和右立板之间设置有水平定位支撑杆件。本实用新型通过在相似材料铺设之前放入了巷道预留装置，等铺设好相似材料后，拆去巷道预留装置，从而形成巷道。使用本装置成功的解决了因巷道太小，不易开挖的问题。从而减少了因巷道不易开挖造成巷道超挖和模型的整体垮塌的问题，大大降低了实验整体失败的几率和人力物力上的浪费。

技术领域

本实用新型属于矿山开采室内相似模拟实验技术领域，具体涉及一种相似材料模拟实验巷道预留装置。

背景技术

在地下矿井开采过程中，由于条件的限制，井下还不能观测到由于开挖造成的采掘工作面周围岩层的破坏和移动过程。工作面矿山压力观测，实质上只是观测了岩层的破坏和移动力学过程在工作面形成的矿山压力显现。通过模拟实验再现和认识这一力学过程，进一步认识矿山压力形成的机理，对于寻求有效的岩层控制途径是非常有益的。

相似材料模拟实验方法的实质是：用与原型力学性质相似的材料按照几何相似的一定比例缩制成实验模型。在模型上开挖成各类工程，实验观察和研究工程围岩体的变形、移动和破坏等力学现象，以及作用于支护结构上的力。在实际工程中，巷道断面的大小相对于开采的整个岩体来说，两者的大小相差甚异。正是因为相似材料模拟实验是按照现场实际以一定的比例缩制成的实验模型，所以在相似模拟实验缩制的巷道模型相对于整个模型来说也是非常小的，这就造成在缩制成的实验模型上开挖巷道成为一件非常棘手的事情，容易造成巷道超挖和模型的整体垮塌，致使实验整体的失败和人力物力上的浪费。基于上述情况，迫切需要一种用于相似模拟实验巷道预留装置，通过这种简易、易拆卸、易成巷道的装置，成功解决了上述问题，让相似模拟实验成功率更高，更加精准，与施工现场更加符合。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有技术中的不足之处，提供一种结构简单、便于装拆、可重复使用的相似材料模拟实验巷道预留装置，可以成功解决相似模拟实验中因巷道开挖造成的相似模拟架台的垮塌的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：相似材料模拟实验巷道预留装置，包括水平底板、左立板、右立板和半圆筒状顶板，水平底板、左立板和右立板均为矩形结构，左立板和右立板分别设置在垂直设置在水平底板上表面的左侧和右侧，半圆筒状顶板的中心线平行于水平底板且沿前后方向设置，半圆筒状顶板前侧、后侧和底部敞口，半圆筒状顶板底部左侧边和右侧边分别设置在左立板和右立板的上侧边上，水平底板和半圆筒状顶板之间设置有垂直定位支撑杆件，左立板和右立板之间设置有水平定位支撑杆件，水平底板、左立板、右立板和半圆筒状顶板沿前后方向的尺寸相等，半圆筒状顶板的外圆直径、水平底板沿左右方向的尺寸以及左立板左侧面与右立板右侧面之间的距离相等。

水平定位支撑杆件和垂直定位支撑杆件的结构相同且相互垂直，垂直定位支撑杆件包括一个内螺纹套筒和两个定位支撑块，两个定位支撑块分别固定设置在半圆筒状顶板下表面中部和水平底板上表面中部，两个定位支撑块内部开设有均前侧敞口的水平插槽，上部的水平插槽内插设有第一T型螺杆，下部的水平插槽内插设有第二T型螺杆，内螺纹套筒内上部和下部的螺纹旋向相反，第一T型螺杆下端部伸入到内螺纹套筒内上部并与内螺纹套筒内上部螺纹连接，第二T型螺杆上端部伸入到内螺纹套筒内下部并与内螺纹套筒内下部螺纹连接。

内螺纹套筒的外部中间位置为用于卡接扳手的外六方结构。

水平底板上表面设置有下定位凸块，左立板和右立板的下侧边开设有与下定位凸块插接配合的下定位凹槽，左立板和右立板的上侧边均设置有上定位凸块，半圆筒状顶板底部左侧边和右侧边均设置有与上定位凸块插接配合的上定位凹槽。

采用上述技术方案，相似材料模拟实验巷道预留装置的巷道成型方法，包括以下步骤，