[发明专利]一种矿山充填体抗拉强度测试装置及方法

说明书

本发明提供了一种矿山充填体抗拉强度测试装置及方法，涉及充填体抗拉强度测试技术领域，本发明提供的矿山充填体抗拉强度测试装置包括相互套装的上支架和下支架；上支架的底部与下支架的顶部之间形成用于拉伸试件的拉伸空间；上支架的顶部与下支架的顶部之间以及上支架的底部与下支架的底部之间均形成用于容纳试件端头的容纳空间，容纳空间的高度大于试件端头的高度；下支架的顶部以及上支架的底部均设有限位结构，限位结构用于与试件端头配合，以防止试件端头产生相对于上支架和下支架的转动。本发明提供的矿山充填体抗拉强度测试装置能够有效解决常规抗拉强度测试中的端头破坏和试件偏心的问题。

技术领域

本发明涉及充填体抗拉强度测试技术领域，尤其是涉及一种矿山充填体抗拉强度测试装置及方法。

背景技术

充填采矿法因其兼具控制地压和减少地表固体废弃物排放的优点，目前在国内外得到了广泛的应用。充填体的强度是矿山充填的关键参数，特别是在下向充填采矿中，人员和设备均在充填体假顶下作业，充填体的稳定性直接影响采场人员和设备的安全。因此，测定充填体的抗拉强度对合理设计充填体参数具有重要作用。

目前充填体的抗压强度测试还无明确的规范和标准，主要借鉴岩土中的试验方法，常用的测试方法有直接法和间接法。常规的直接拉伸法采用一定手段（粘接、锚固、增加摩阻力和楔形夹具等）固定试样两端，该类方法易由于试件轴线与拉力方向产生偏差或者两端夹具与试件相互作用力产生应力集中而导致试验失败。间接测试法包括巴西劈裂法、轴向劈裂法和土梁弯曲法，该类方法基于一定的理论假设，通过压裂或弯折等方式使试样发生拉伸破坏，按相应的理论计算公式求得抗拉强度，但由于受力状态复杂和理想化假设较多，测试结果离散性大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种矿山充填体抗拉强度测试装置及方法，能有效解决常规抗拉强度测试中的端头破坏和试件偏心的问题。

为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种矿山充填体抗拉强度测试装置，包括相互套装的上支架和下支架；

所述上支架的底部与所述下支架的顶部之间形成用于拉伸试件的拉伸空间；

所述上支架的顶部与所述下支架的顶部之间以及所述上支架的底部与所述下支架的底部之间均形成用于容纳所述试件端头的容纳空间，所述容纳空间的高度大于所述试件端头的高度；

所述下支架的顶部以及所述上支架的底部均设有限位结构，所述限位结构用于与所述试件端头配合，以防止所述试件端头产生相对于所述上支架和所述下支架的转动。

进一步地，所述限位结构包括开设于所述上支架底部的第一限位槽，以及开设于所述下支架顶部的第二限位槽。

进一步地，所述上支架包括上基本盘、下固定盘和多根第一支柱，所述第一支柱的两端分别与所述上基本盘和所述下固定盘连接；

所述上基本盘与所述下支架的顶部之间以及所述下固定盘与所述下支架的底部之间均形成所述容纳空间；

所述下支架套装于所述下固定盘外，所述下固定盘开设有所述第一限位槽。

进一步地，所述第一限位槽开设于所述下固定盘的底面，且所述第一限位槽的尺寸与所述试件下端头的尺寸相匹配。

进一步地，所述下固定盘包括相互重叠拼接的多个第一子固定盘，多个所述第一子固定盘之间形成用于试件穿过的第一通孔，且相邻所述第一子固定盘通过一个所述第一支柱连接。

进一步地，所述下支架包括上固定盘、下基本盘和多根第二支柱，所述第二支柱的两端分别与所述下基本盘和所述上固定盘连接；

所述上基本盘与所述上固定盘之间以及所述下固定盘与所述下基本盘之间均形成所述容纳空间；