[发明专利]一种巷道液压式吸能支护相似模拟实验装置

说明书

一种巷道液压式吸能支护相似模拟实验装置，其特征在于：模型箱内部放置相似模型，相似模型的内部开挖有巷道，巷道中沿巷道周边放置多个液压式吸能支护装置，液压式吸能支护装置前后端固定连接支撑板；所述模型箱左右两侧安装水平液压缸，水平液压缸前端连接压板，压板抵紧相似模型并对相似模型施加水平方向的静载荷；所述模型箱顶部放置一个或多个垫块，垫块上方放置上压板，上压板两端安装竖直液压缸，上压板）通过垫块对相似模型施加垂直方向的静载荷；所述在垫块的上方放置穿过上压板）的冲击杆，冲击杆接受外部冲击载荷以便对相似模型施加垂直方向的冲击载荷。本发明结构简单易行，能为巷道设计提供翔实的数据。

技术领域

本发明涉及一种矿山安全技术，尤其是一种矿山巷道安全技术，具体地说是一种巷道液压式吸能支护相似模拟实验装置。

背景技术

冲击地压是井巷或工作面周围煤（岩）体，由于弹性变形能的瞬时释放而产生的突然、剧烈破坏的动力现象。常伴有煤岩体抛出、巨响及气浪等现象。是造成人员伤亡和采掘空间严重破坏的煤矿动力灾害。目前，相当一部分冲击地压的发生无法事先预测，特别是在煤岩结构系统本身积聚的能量不大，但突然受到顶板破断、断层滑移、爆破等产生动载作用下，还未来得及预测与防范，就已经发生大的冲击地压灾难。合理的吸能防冲支护设计可以提高巷道的抗震防冲能力，显著降低矿震诱发巷道发生冲击地压的几率，同时有效降低冲击发生的烈度，减小灾害造成的损失。

目前，有关吸能支护机理还不清楚，且缺乏有效的冲击地压巷道吸能支护设计理论，主要原因是冲击地压具有突发性，难以在现场开展研究，而实验室内却缺乏有效的实验研究设备和方法。

发明内容

本发明的目的是针对目前因缺乏有效的冲击地压巷道吸能支护试验装置而不能对有关吸能支护机理进行深入研究，导至矿山安全事故时有发生的问题，设计一种巷道液压式吸能支护相似模拟实验装置。

本发明的技术方案是：

一种巷道液压式吸能支护相似模拟实验装置，其特征在于：模型箱1内部放置相似模型2，相似模型2的内部开挖有巷道3，巷道3中沿巷道周边放置多个液压式吸能支护装置4，液压式吸能支护装置4前后端固定连接支撑板5；所述模型箱1左右两侧安装水平液压缸6，水平液压缸6前端连接压板7，压板7抵紧相似模型2并对相似模型2施加水平方向的静载荷；所述模型箱1顶部放置一个或多个垫块8，垫块8上方放置上压板10，上压板10两端安装竖直液压缸11，上压板10通过垫块8对相似模型2施加垂直方向的静载荷；所述在垫块8的上方放置穿过上压板10的冲击杆9，冲击杆9接受外部冲击载荷12以便对相似模型2施加垂直方向的冲击载荷；所述液压式吸能支护装置4的基体41上前后各安装一块导油板42，导油板42通过内部导油孔43连接支护液压缸44，支护液压缸44前端放置压力传感器45，压力传感器45放置在支护架46的凸出槽47中；所述每个液压式吸能支护装置4的两块导油板42通过内部导油孔43各自连接独立的进、回油路14，进、回油路14连接换向阀15，换向阀15的阀口连接进油路16和蓄能器17，进油路16前端安装有减压阀18，减压阀18前端连接单向阀19、单向阀19连接液压泵站20。

所述模型箱1前后有透明挡板13，透明挡板13固定在模型箱1上或在液压缸21的作用下抵紧模型箱1。

所述巷道3内，多个液压式吸能支护装置4沿巷道周边支撑巷道3表面的不同部位。

所述液压式吸能支护装置4的两块导油板42连接独立的蓄能器17，蓄能器17相同或不同。

所述巷道3截面不同部位的液压式吸能支护装置4连接的蓄能器17相同或不同。

本发明的有益效果是：