本发明专利技术提供一种矿井相似材料模拟实验装置，包括相对设置的固定架和设置在所述固定架之间的水平支撑架，所述水平支撑架上沿水平方向设置有前进丝杠，设置在所述水平支撑架上的铺设工作台与所述前进丝杠相连接，所述前进丝杠由电机驱动转动，所述铺设工作台上设置有与左右丝杠相连接的铺设盒，在所述固定架的顶部且在所述固定架之间设置有横梁，所述横梁上沿竖直方向设置有多个加压缸，所述加压缸的另一端固定设置压力板，所述固定架上沿竖直方向设置两根链条，链条之间设置有压力轴，所述压力轴与压力柱相连接，并由液压缸驱动伸缩，所述固定架上设置有前齿条和后齿条，且所述前齿条和所述后齿条均与所述水平支撑架相固定连接。
【技术实现步骤摘要】
一种矿井相似材料模拟实验装置
本专利技术涉及煤矿开采设备
，尤其涉及一种矿井相似材料模拟实验装置。
技术介绍
由于矿山岩体是一种属性极其复杂的复合介质，开采引起的岩层与地表移动是一个复杂的力学过程。在矿山开采活动的影响下，岩体中的不同部分、不同时间发生着不同类型的变形和破坏现象，而且这些现象形成的过程具有不可见、不可接触性，为理论研究和现场实际观测带来较大的困难。同时，在矿山真实开采条件下进行现场研究，不仅工作量大，历时时间长、而且费用高，并且对采区布置参数、开采工艺及开采顺序的改变十分困难，测试手段和观测方法也受到矿山现场实际的限制。因此，通过实验室采用相似材料模拟的手段来再现矿山开采过程，成为研究其内在规律的一种有效手段。现有的相似模拟实验装置的相似材料的填埋，人力资源消耗大、铺设密度不均匀、尺寸调节不精密，实验模拟的自动化程度低，且实验过程耗时，工作效率低。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种自动化化程度高、铺设密度和调节精度高的矿井相似材料模拟实验装置。为实现上述目的，本专利技术提供一种矿井相似材料模拟实验装置，包括相对设置的固定架和设置在所述固定架之间的水平支撑架，所述水平支撑架为中空矩形状，所述水平支撑架上沿水平方向设置有前进丝杠，设置在所述水平支撑架上的铺设工作台与所述前进丝杠相连接，所述前进丝杠由电机驱动转动，以使所述铺设工作台在所述前进丝杠上沿水平方向移动，所述铺设工作台上设置有铺设盒，且所述铺设盒通过设置在所述铺设工作台上的左右丝杠相连接，在所述固定架之间设置有铺设工作面，在所述固定架的顶部且在所述固定架之间设置有横梁，所述横梁上沿竖直方向设置有多个加压缸，所述加压缸的另一端固定设置压力板，且所述压力板与所述铺设工作面相对，所述固定架上沿竖直方向设置两根链条，所述链条固定在所述水平支撑架上，并用于驱动所述水平支撑架沿竖直方向移动，两根所述链条之间设置有压力轴，且所述压力轴穿设于设置在所述固定支架上的支撑杆上，所述压力轴与压力柱相连接，所述压力柱由所述液压缸驱动伸缩，所述固定架上设置有前齿条和后齿条，且所述前齿条和所述后齿条均与所述水平支撑架相固定连接，所述前齿条和所述后齿条均设置有所述同步轴承，且所述同步轴承之间设置有同步转轴。进一步的，所述液压缸设置在所述固定架的底部。进一步的，所述压力轴的两端设置链轮，且所述链条与所述链轮相连接。进一步的，所述加压缸和所述液压缸由乳化液站所输送的乳化液所驱动工作。进一步的，所述水平支撑架上相对设置支撑板，且所述铺设工作台设置在所述支撑板之间。进一步的，所述固定支架的底部设置有多个固定脚轮。进一步的，所述链条设置在所述前齿条和所述后齿条之间的位置。与相关技术相比，本专利技术申请所提出的技术方案的有益效果包括：本专利技术所提供的一种矿井相似材料模拟实验装置，该模拟实验装置采用模块化设计，能够实现材料铺设、加压自动化的功能，与原实验系统相结合，新型装置解决了人力资源消耗大、铺设密度不均匀、尺寸调节不精密等问题，极大缩短实验时间，精准得出相似材料模拟实验数据。附图说明图1为本专利技术实施例中矿井相似材料模拟实验装置的整体示意图；图2为本专利技术实施例中水平支撑架处的放大示意图；图3为本专利技术实施例中矿井相似材料模拟实验装置的侧视图；图4为本专利技术实施例中前、后齿条的放大示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步详细说明。请参见图1-4所示，本专利技术提供一种矿井相似材料模拟实验装置，包括相对设置的固定架10和设置在固定架10之间的水平支撑架20，水平支撑架20为中空矩形状，水平支撑架20上沿水平方向设置有前进丝杠21，设置在水平支撑架20上的铺设工作台22与前进丝杠21相连接，前进丝杠21由电机（图中未示出）驱动转动，以使铺设工作台22在前进丝杠21上沿水平方向移动，铺设工作台22上设置有铺设盒23，且铺设盒23通过设置在铺设工作台22上的左右丝杠24相连接，在固定架10之间设置有铺设工作面1，在固定架10的顶部且在固定架10之间设置有横梁30，横梁30上沿竖直方向设置有多个加压缸31，加压缸31的另一端固定设置压力板32，且压力板32与铺设工作面1相对，固定架10上沿竖直方向设置两根链条40，链条40固定在水平支撑架上20，并用于驱动水平支撑架20沿竖直方向移动，两根链条40之间设置有压力轴41，且压力轴41穿设于设置在固定架10上的支撑杆11上，压力轴41与压力柱42相连接，压力柱42由液压缸43驱动伸缩，固定架10上设置有前齿条12和后齿条13，且前齿条12和后齿条13均与水平支撑架20相固定连接，前齿条12和后齿条13均设置有同步轴承14，且同步轴承14之间设置有同步转轴15。具体的，压力轴41的两端设置链轮41a，且链条40与链轮41a相连接。具体的，加压缸31和液压缸43由乳化液站所输送的乳化液所驱动工作。具体的，水平支撑架20上相对设置支撑板25，且铺设工作台22设置在支撑板25之间。具体的，固定架10的底部设置有多个固定脚轮2。具体的，链条40设置在前齿条12和后齿条13之间的位置。该装置运作时，电机带动前进丝杠21转动，铺设工作台22沿水平方向前进，进入工作区域到达铺设工作面的正上方，此时铺设盒23工作，铺设盒23在左右丝杠24的带动下在铺设工作面1上均匀铺设材料。所设置的支撑板25可防止铺设工作台22在铺设时左右倾斜摇晃造成铺设不均。当铺设完成后，铺设盒23复位，前进丝杠21反向转动，铺设工作台22移出铺设工作面。此时，乳化液站对加压缸31输送乳化液，使得压力板32下移，完成对材料的捣实加载过程。第一层材料铺设完成，压力板32返回复位。随后，乳化液站对两侧的液压缸43输送乳化液，使得压力柱42带动压力轴41，链轮41a上升，使得整个铺设工作台22精准上升到合适的位置。上升过程中，为了防止有一端倾斜，在铺设工作台22上固定了前齿条12和后齿条13，上升时如果一边由于重心原因导致前进过快，前齿条12和后齿条13之间通过同步转轴15相协调运转，提高了设备稳定性。重复上述步骤，可对铺设工作面进行层层铺设加压。整个过程只需要人在操作台进行操作，减少了沉重机械的体力劳动，极大节约了实验时间。本专利技术提供一种矿井相似材料模拟实验装置，包括相对设置的固定架和设置在所述固定架之间的水平支撑架，所述水平支撑架为中空矩形状，所述水平支撑架上沿水平方向设置有前进丝杠，设置在所述水平支撑架上的铺设工作台与所述前进丝杠相连接，所述前进丝杠由电机驱动转动，以使所述铺设工作台在所述前进丝杠上沿水平方向移动，所述铺设工作台上设置有铺设盒，且所述铺设盒通过设置在所述铺设工作台上的左右丝杠相连接，在所述固定架之间设置有铺设工作面，在所述固定架的顶部且在所述固定架之间设置有横梁，所述横梁上沿竖直方向设置有多个加压缸，所述加压缸的另一端固定设置压力板，且所述压力板与所述铺设工作面相对，所述固定架上沿竖直方向设置两根链条，所述链条固定在所述水平支撑架上，并用于驱动所述水平支撑架沿竖直方向移动，两根所述链条之间设置有压力轴，且所述压力轴穿设于设置在所述固定支架上的支撑杆上，所述压力轴与压力柱相连接，所述压力柱由所述液压缸驱动伸缩，所述固定架上设置有前齿条和后齿本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种矿井相似材料模拟实验装置，其特征在于，包括相对设置的固定架和设置在所述固定架之间的水平支撑架，所述水平支撑架为中空矩形状，所述水平支撑架上沿水平方向设置有前进丝杠，设置在所述水平支撑架上的铺设工作台与所述前进丝杠相连接，所述前进丝杠由电机驱动转动，以使所述铺设工作台在所述前进丝杠上沿水平方向移动，所述铺设工作台上设置有铺设盒，且所述铺设盒通过设置在所述铺设工作台上的左右丝杠相连接，在所述固定架之间设置有铺设工作面，在所述固定架的顶部且在所述固定架之间设置有横梁，所述横梁上沿竖直方向设置有多个加压缸，所述加压缸的另一端固定设置压力板，且所述压力板与所述铺设工作面相对，所述固定架上沿竖直方向设置两根链条，所述链条固定在所述水平支撑架上，并用于驱动所述水平支撑架沿竖直方向移动，两根所述链条之间设置有压力轴，且所述压力轴穿设于设置在所述固定架上的支撑杆上，所述压力轴与压力柱相连接，所述压力柱由液压缸驱动伸缩，所述固定架上设置有前齿条和后齿条，且所述前齿条和所述后齿条均与所述水平支撑架相固定连接，所述前齿条和所述后齿条均设置有所述同步轴承，且所述同步轴承之间设置有同步转轴。
【技术特征摘要】
1.一种矿井相似材料模拟实验装置，其特征在于，包括相对设置的固定架和设置在所述固定架之间的水平支撑架，所述水平支撑架为中空矩形状，所述水平支撑架上沿水平方向设置有前进丝杠，设置在所述水平支撑架上的铺设工作台与所述前进丝杠相连接，所述前进丝杠由电机驱动转动，以使所述铺设工作台在所述前进丝杠上沿水平方向移动，所述铺设工作台上设置有铺设盒，且所述铺设盒通过设置在所述铺设工作台上的左右丝杠相连接，在所述固定架之间设置有铺设工作面，在所述固定架的顶部且在所述固定架之间设置有横梁，所述横梁上沿竖直方向设置有多个加压缸，所述加压缸的另一端固定设置压力板，且所述压力板与所述铺设工作面相对，所述固定架上沿竖直方向设置两根链条，所述链条固定在所述水平支撑架上，并用于驱动所述水平支撑架沿竖直方向移动，两根所述链条之间设置有压力轴，且所述压力轴穿设于设置在所述固定架上的支撑杆上，所述压力轴与压力柱相连接，所述压力柱由液压缸驱动伸缩，所述固定架...
【专利技术属性】
技术研发人员：付少童，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：山东,37
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