本实用新型专利技术公开了一种用于相似材料模拟试验的可随采随移式挡护装置，主要由固定板、垫环、上挡板、下挡板、挡片、滚珠及螺栓组成，其中固定板上设置间距较小的均布螺孔，通过垫环及螺栓与模型两端立柱相连；上、下挡板放置在模型立柱与固定板之间，通过螺栓与固定板相连；下挡板上焊接一托板，托板上设有滚珠槽，放置滚珠，便于挡片左右移动。模型试验中当煤层开采后，随采面的推进，逐次自上而下将挡片插入到上、下挡板与模型之间，并可根据需要使挡片沿滚珠左右滑动。本实用新型专利技术适用于相似材料模拟试验的煤层开采过程，通过可移动式挡片对开采区域顶板岩层进行及时挡护，可有效解决顶板跨落岩块滚掉到试验台外，从而影响煤层开采后覆岩运移规律模拟的问题，具有实用价值。
【技术实现步骤摘要】
本技术属于采矿相似材料模拟试验设备
，涉及一种用于相似材料模拟试验的可随采随移式挡护装置。
技术介绍
相似材料模拟实验装置是一种用于模拟矿山开采后岩层运动的大型实验设备。目前，公知的二维相似材料模拟实验装置由底座、钢梁挡板、左右侧向支柱和顶梁构成。使用时，将水泥、砂、石膏、水等材料按不同配比搅拌均匀形成相似材料，从实验装置底面开始逐层向上铺设，每铺设一层料，需要同步在相似材料前后加上钢梁挡板，以防止相似材料在未固化成型前坍塌。模型成型后将撤除钢梁挡板并进入开挖阶段。煤层采出后，其顶板将发生冒落并在采空区堆积，由于失去了挡板的侧向阻挡作用，经常发生顶板跨落岩块滚掉到试验台外、影响覆岩运移规律的事情，同时对开采过程中模型整体稳定性造成很大影响，易于发生模型偏塌事故。由此可见，设计科学实用的相似材料模拟试验开挖过程中的挡护措施，是十分必要的。
技术实现思路
针对现有相似材料模拟试验挡护措施存在的技术问题，本技术提供了一种可随采随移式挡护装置，在不改变试验台原有结构的基础上，设计外挂式挡板-托板结构，利用可移动式挡片对开采区域顶板进行及时的挡护，具有较好的实用价值。为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案:本技术一种用于相似材料模拟试验的可随采随移式挡护装置，由固定板、垫环、上挡板、下挡板、挡片及滚珠，其中固定板上设置间距较小的均布螺孔，通过垫环及螺栓与模型两端立柱相连；上、下挡板放置在模型立柱与固定板之间，通过螺栓与固定板相连；下挡板上焊接一托板，托板上设有滚珠槽，放置滚珠，便于挡片左右移动。模型试验中当煤层开采后，随采面的推进，逐次自上而下将挡片插入到上、下挡板与模型之间，并可根据需要使挡片沿滚珠左右滑动。所述的固定板上螺孔为等距分布，最两端螺孔间距=模型立柱上相邻螺孔间距XN(N为正整数)，以方便上下调整固定板在立柱上的位置；同时固定板上的螺孔间距较小，保证了上、下挡板与固定板连接时有较多的位置选择。所述的垫环厚度稍大于上、下挡板厚度，以方便挡板安装。所述的下挡板上焊接一托板，托板上设有滚珠槽，放置滚珠，以方便挡片左右移动。所述的上、下挡板与模型壁面间隔稍大于挡片厚度，以方便挡片的插放及左右移动。所述的挡片采用透明钢化玻璃材质，既能够减少摩擦力对模型变形的影响，又能在实现挡护功能的同时不妨碍外部观测。本技术的有益技术效果是:本技术结构简单，使用方便，固定板和上、下挡板位置可根据需要上下调节，对开采位置及开采范围的变化有较好的适应性，透明钢化玻璃材质的挡片能有效减少摩擦力对模型变形的影响，又能在实现挡护功能的同时不妨碍外部观测。模型试验中当煤层开采后，随采面的推进，逐次自上而下将挡片插入到上、下挡板与模型之间，并可根据需要使挡片沿滚珠左右滑动，具有较好的实用性。【附图说明】图1为正视图；图2为立柱-固定板-挡板连接图；图3为上挡板俯视图；图4为下挡板俯视图；图5为A-A刨面图；其中，I—固定板，2—上挡板，3—下挡板，4—挡片，5—试验台立柱，6—滚珠，7—长条形托板，8—垫环。【具体实施方式】本技术提供了一种用于相似材料模拟试验的可随采随移式挡护装置，为了使本技术的目的、技术方案以及优点更清楚、明确，以下将结合附图与实施例进一步详细说明。如图1、图2、图3、图4和图5所示，一种用于相似材料模拟试验的可随采随移式挡护装置，包括两个固定板(I)、四个垫环(8)、一个上挡板(2)、一个下挡板(3)和若干个滚珠(6)和挡片(4)，具体的安装实施方式如下:第一步，在固定板(I)最两端螺孔处放置垫环(8)，根据开采位置调整固定板(I)高度，使开采位置大致位于固定板(I)中心高度，随后将其固定于试验台两端立柱(5 )上。第二步，沿开采区域上下边界，分别将上、下挡板(2) (3)两端平行插入到固定板(I)和立柱(5 )的间隙中，并在固定板(I)上选取合适的螺孔将其固定。第三步，模型试验中当煤层开采后，随采面的推进，逐次自上而下将挡片(4)插入到上、下挡板(2) (3)与模型之间，并可根据需要使挡片(4)沿滚珠(6)左右滑动第四步，更换开采位置时，重复上述操作。本技术的工作机理是:为满足不同厚度不同层位的煤层开采后的挡护效果，需要使上、下挡板能方便地上下移动，可通过固定板和挡板的移动配合实现；固定板上螺孔为等距分布，最两端螺孔间距=立柱上相邻螺孔间距XN (N为正整数)，以方便上下调整固定板在立柱上的位置；同时固定板上的螺孔间距较小，保证了上、下挡板与固定板连接时有较多的位置选择；垫环厚度稍大于上、下挡板厚度，以便其上下移动；下挡板上焊接一托板，托板上设有滚珠槽，放置滚珠，以方便挡片左右移动；上、下挡板与模型壁面间隔稍大于挡片厚度，以方便挡片的插放及左右移动；挡片采用钢化玻璃材质，既能够减少摩擦力对模型变形的影响，又能在实现挡护功能的同时不妨碍外部观测。以常见二维试验台长高=2000mml500mm、立柱相邻螺孔间距150mm为例，该挡护装置各结构尺寸如下:(I)固定板长500mm，宽60mm，厚8mm，固定板上最两端螺孔间距450mm，相邻螺孔间距 30mm ;(2)上、下挡板高50mm，厚5mm，挡板中部起挡护作用部分长2000mm，挡板两端起插入固定作用部分长60mm，上、下挡板中部起挡护作用部分与模型壁面间隔1mm ;(3)下挡板上焊接一高20mm，厚1mm的托板，托板上设有一排半球形滚珠槽，槽深与放置的滚珠半径相同，皆为4mm，相邻滚珠槽间距80mm ;(4)挡片高 3OOmm,宽 100mm，厚 8mm0应当理解的是，上述针对较佳实施例描述较为详细，并不能因此而认为是对本技术专利保护范围的限制，本领域的普通技术人员在本技术的启示下，在不脱离本技术权利要求所保护的范围情况下，还可以做出替换、简单组合等多种变形，这些均落入本技术的保护范围之内，本技术的请求保护范围应以所附权利要求为准。【主权项】1.一种用于相似材料模拟试验的可随采随移式挡护装置，其特征在于:包括固定板(1)、垫环(8)、上挡板(2)、下挡板(3)、挡片(4)及滚珠(6)，其中固定板(I)上设置间距较小的均布螺孔，通过垫环(8)及螺栓与模型两端立柱(5)相连；上、下挡板(2) (3)放置在模型立柱(5)与固定板(I)之间，通过螺栓与固定板(I)相连；下挡板(3)上焊接一长条形托板(7)，托板(7)上设有滚珠槽，放置滚珠￠)，便于挡片(4)左右移动，模型试验中当煤层开采后，随采面的推进，逐次自上而下将挡片(4)插入到上、下挡板(2) (3)与模型之间，并可根据需要使挡片(4)沿滚珠(6)左右滑动。2.根据权利要求1所述的一种用于相似材料模拟试验的可随采随移式挡护装置，其特征在于:固定板(I)上螺孔为等距分布，最两端螺孔间距=模型立柱(5)上相邻螺孔间距XN(N为正整数)，以方便上下调整固定板(I)在立柱(5)上的位置；同时固定板(I)上的螺孔间距较小，保证了上、下挡板(2) (3)与固定板(I)连接时有较多的位置选择。3.根据权利要求1所述的一种用于相似材料模拟试验的可随采随移式挡护装置，其特征在于:垫环(8)厚度稍大于上、下挡板(2) (3)厚度，以方便挡板安本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于相似材料模拟试验的可随采随移式挡护装置，其特征在于：包括固定板(1)、垫环(8)、上挡板(2)、下挡板(3)、挡片(4)及滚珠(6)，其中固定板(1)上设置间距较小的均布螺孔，通过垫环(8)及螺栓与模型两端立柱(5)相连；上、下挡板(2)(3)放置在模型立柱(5)与固定板(1)之间，通过螺栓与固定板(1)相连；下挡板(3)上焊接一长条形托板(7)，托板(7)上设有滚珠槽，放置滚珠(6)，便于挡片(4)左右移动，模型试验中当煤层开采后，随采面的推进，逐次自上而下将挡片(4)插入到上、下挡板(2)(3)与模型之间，并可根据需要使挡片(4)沿滚珠(6)左右滑动。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王同旭，张洋，曲孔典，马文强，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：新型
国别省市：山东;37
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