[实用新型]一种煤系断层形成模拟试验装置

说明书

一种煤系断层形成模拟试验装置，涉及相似材料模拟试验技术领域，包括液压升降装置、下角度调整装置、推杆装置、上部加载装置、上角度调整装置、侧向加载装置和透明侧板，液压升降装置和角度调整机构设置在实验体下方，上部加载装置和上角度调整装置设置在实验体上方，透明侧板设置在实验体的后侧面，侧向加载装置设置在实验体的端面。利用该装置模拟正断层时，下角度调整装置的倾斜板和上角度调整装置的倾斜推板的倾角相同，上部加载系统向下加载，形成正断层；模拟逆断层时在实验体的底部设置断层诱发装置，通过侧向加载装置加载形成逆断层，本实用新型解决了模拟断层的断层倾角和起裂位置控制不方便的技术问题,还具有试验成本低等优点。

技术领域

本实用新型涉及相似材料模拟试验技术领域，尤其是一种煤系断层形成用的室内模拟试验装置。

背景技术

构造物理模拟实验是研究地质构造的一种重要而且有效的方法，是地质工作者研究地层变形过程和断层形成机制的重要手段。目前，地质构造模拟中所用的构造模拟实验装置是根据相似性原理，通过运动或力来控制实验模型进行变形实验，模拟或反演断层等地质成因的设备，设备主体多采用砂箱等实验容器，通过在砂箱内铺设多层不同目数的实验材料来模拟构造形成过程，研究地质构造的成因和演化机理，对地质构造的成因进行定性和定量分析。现有的断层形成模拟试验装置只能模拟正断层或逆断层的形成，并且无法实现对断层角度和起裂位置的调整，从而限制了地质工作者采用室内实验的手段来分析实际地质现象。如果每进行一次实验需要更换不同的试验设备，将耗费大量的时间和人力物力，造成了资源和时间的浪费，为此需要对现有的相似材料模拟试验装置作进一步的改进。

实用新型内容

为解决断层形成模拟试验设备不能同时模拟正断层和逆断层，并控制断层角度及起裂位置的技术问题，本实用新型提供了一种煤系断层形成模拟试验装置，其具体技术方案如下。

一种煤系断层形成模拟试验装置，包括底座、立柱、顶梁和挡板，底座的两端设置有立柱，立柱之间的底座上还设置有挡板，立柱的上端通过顶梁连接，实验体放置在挡板之间，还包括液压升降装置、下角度调整装置、推杆装置、上部加载装置、上角度调整装置、侧向加载装置和透明侧板，液压升降装置设置在底座上，连接底座和实验体；下角度调整装置贴邻液压升降装置设置，推杆装置连接下角度调整装置和立柱；上部加载装置设置在顶梁和上角度调整装置之间，上角度调整装置和挡板的上部相连；侧向加载装置压设在实验体端面上，透明侧板设置在实验体的后侧面上。

优选的是，侧向加载装置包括加载油缸和侧滑板，加载油缸的压头穿过挡板和侧滑板相连，侧滑板压设在实验体的侧端面上。

进一步优选的是，侧滑板和压头之间通过滑轨相连，侧滑板沿压头上下滑动。

还优选的是，液压升降装置包括滑块、液压缸和滑动挡板，实验体放置在滑动挡板上方，滑块沿底座上的滑轨移动，滑块的上方固定有液压缸，液压缸和滑动挡板相连。

还优选的是，下角度调整装置包括倾斜板、伸缩杆和下挡板，下挡板和滑动挡板相邻，倾斜板和下挡板的端部铰接，伸缩杆的两端分别与倾斜板和下挡板铰接。

还优选的是，上角度调整装置包括加压板、倾斜推板、上挡板、角度调节推杆和伸缩推杆，加压板的端部设置有滑轮，角度调节推杆调整倾斜推板的倾斜角度，伸缩推杆的端部固定在挡板上。

本实用新型的有益效果包括：

(1)本实用新型提供的一种煤系断层形成模拟试验装置，通过液压升降装置、下角度调整装置、推杆装置、上部加载装置、上角度调整装置和侧向加载装置，可以模拟煤系底层中断层的形成过程，通过同一模拟试验装置进行正断层和逆断层的模拟，并且可以利用下角度调整装置和上角度调整装置实现了对断层倾角及断层的位置进行调整。