本实用新型专利技术公开了一种单轴加压矿井顶板加固材料性能测试装置，包括巷道系统、竖向加压系统、托板系统和填筑箱体，巷道系统具有两支腿，两支腿的上端通过纵向拱形面连接，填筑箱体固定在两支腿上且下部具有和纵向拱形面形状大小一致的拱形孔，拱形孔和纵向拱形面紧密接触，纵向拱形面位于填筑箱体内的部分具有拱形通孔，用于支撑试块的托板系统安装在两支腿之间，托板系统具有用于封住拱形通孔的拱形托板，竖向加压系统具有竖向加压板，竖向加压板置于填筑箱体的上部，通过竖向加压系统驱动竖向加压板向下运动给填筑箱体内的试块加压。本实用新型专利技术能够较为真实的反应破碎顶板所处的应力状态，有效的进行加固材料的性能测试。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及材料性能测试
，特别涉及一种单轴加压矿井顶板加固材料性能测试装置。
技术介绍
随着煤矿开采范围的扩大及深度的增加，不稳定和极不稳定的破碎煤岩体与日俱增，破碎顶板易造成顶板冒落事故，给煤矿井下安全带来严重威胁。对于极破碎煤岩体而言，煤岩体通过注浆改善极破碎煤岩体结构及其性能，可以有效解决顶板事故给煤矿带来的困扰。良好性能的注浆材料已成为解决顶板事故的关键，目前也陆续在采用性能良好的注浆材料，而检验注浆材料性能的检测装备却没有跟上时代的步伐。目前，检测注浆材料性能常用的做法是根据JC/T2041-2010《聚氨酯灌装材料》标准，利用伺服压力机检测材料的力学性能。这种方法简便易行，但这种方法不能真实反映现场的实际环境，选取的小试块很难反映破碎顶板注浆后的真实状态。鉴于此，本专利技术人为此研制出一种单轴加压矿井顶板加固材料性能测试装置，有效的解决了上述问题，本案由此产生。
技术实现思路
本技术提供的一种单轴加压矿井顶板加固材料性能测试装置，通过该性能测试装置进行的测试，能够较为真实的反应破碎顶板所处的应力状态，有效的进行加固材料的性能测试。为了实现上述目的，本技术的技术方案如下：一种单轴加压矿井顶板加固材料性能测试装置，包括巷道系统、竖向加压系统、托板系统和填筑箱体，巷道系统具有两支腿，两支腿的上端通过纵向拱形面连接，填筑箱体固定在两支腿上且下部具有和纵向拱形面形状大小一致的拱形孔，拱形孔和纵向拱形面紧密接触，纵向拱形面位于填筑箱体内的部分具有拱形通孔，用于支撑试块的托板系统安装在两支腿之间，托板系统具有用于封住拱形通孔的拱形托板，竖向加压系统具有竖向加压板，竖向加压板置于填筑箱体的上部，通过竖向加压系统驱动竖向加压板向下运动给填筑箱体内的试块加压。所述拱形通孔从其中一支腿延伸至另一支腿，两支腿之间构成的空间作为拱形托板的上下滑道。所述托板系统还包括液压升降柱、四缸同步器、高压管路、压力表、阀门和加压控制系统，拱形托板的四角处均安装有液压升降柱，每个液压升降柱分别通过高压管路和四缸同步器的四个出口连接，四缸同步器的入口则通过另一高压管路和加压控制系统连接，该另一高压管路上安装有阀门和压力表，拱形托板通过液压升降柱封住拱形通孔或离开拱形通孔。所述竖向加压系统还包括液压装置和液压控制系统，竖向加压板和液压装置固定连接，液压控制系统控制液压装置工作，液压装置带动竖向加压板向下加压或向上卸压。所述填筑箱体包括两块横向挡板和两块纵向挡板构成的箱体，纵向挡板的下部具有和纵向拱形面形状大小一致的所述拱形孔。所述横向挡板和纵向挡板之间，以及横向挡板和纵向挡板与支腿之间，均通过螺钉固定。采用上述方案后，本技术使用时，直接在填筑箱体内制作试块，并且在试块的干燥阶段即施加模拟地应力情况的竖向压力，使试块的形成过程能够真实反应现场的实际情况。待试块完全干燥后，再移出下方支撑的拱形托板，使试块下部悬空，模拟现场的实际情况。最后继续对试块加竖向压力，直至试块破碎冒落，从而测出试块的单轴抗压强度。因此本技术能够较为真实的反应破碎顶板所处的应力状态，有效的进行加固材料的性能测试。附图说明图1是本实施例的结构示意图；图2是本实施例巷道系统的结构示意图；图3是本实施例巷道系统的俯视图；图4是本实施例托板系统的示意图；图5是本实施例纵向隔板的断面图；图6是本实施例横向隔板的端面图。标号说明巷道系统1，支腿11，纵向拱形面12，拱形通孔13，竖向加压系统2，竖向加压板21，液压装置22，液压控制系统23，托板系统3，拱形托板31，液压升降柱32，四缸同步器33，高压管路34，压力表35，阀门36，加压控制系统37，填筑箱体4，拱形孔41，横向挡板42，纵向挡板43，螺钉孔44，石块5。具体实施方式为了进一步解释本技术的技术方案，下面通过具体实施例来对本技术进行详细阐述。如图1所示，是本技术揭示的一种单轴加压矿井顶板加固材料性能测试装置，包括巷道系统1、竖向加压系统2、托板系统3和填筑箱体4。结合图2和3所示，巷道系统1具有两支腿11，两支腿11的上端通过纵向拱形面12连接，填筑箱体4固定在两支腿11上，且填筑箱体4下部具有和纵向拱形面12形状大小一致的拱形孔41，拱形孔41和纵向拱形面12紧密接触。本实施例的填筑箱体4包括两块横向挡板42和两块纵向挡板43构成的箱体。如图5所示，纵向挡板43的下部具有和纵向拱形面12形状大小一致的所述拱形孔41。如图3、5和6所示，横向挡板42、纵向挡板43和支腿11在相对应的位置处开设有螺钉孔44，横向挡板42和纵向挡板43之间，以及横向挡板42和纵向挡板43与支腿11之间，均通过螺钉固定。纵向拱形面12位于填筑箱体4内的部分具有拱形通孔13，优选的该拱形通孔13从其中一支腿11延伸至另一支腿11。用于支撑试块的托板系统3安装在两支腿11之间，托板系统3具有用于封住拱形通孔13的拱形托板31，两支腿11之间构成的空间作为下述拱形托板31的上下滑道。如图4所示，托板系统3还包括液压升降柱32、四缸同步器33、高压管路34、压力表35、阀门36和加压控制系统37，拱形托板31的四角处均安装有液压升降柱32，每个液压升降柱32分别通过高压管路34和四缸同步器33的四个出口连接，四缸同步器33的入口则通过另一高压管路34和加压控制系统37连接，该另一高压管路34上安装有阀门36和压力表35。拱形托板31通过液压升降柱32封住拱形通孔13或离开拱形通孔13，通过加压控制系统37控制液压升降柱32的压力，以保证拱形托板31具有足够的支撑力。竖向加压系统2具有竖向加压板21，竖向加压板21置于填筑箱体4的上部，通过竖向加压系统2驱动竖向加压板21向下运动给填筑箱体4内的试块加压。竖向加压系统2还包括液压装置22和液压控制系统23，竖向加压板21和液压装置22固定连接，液压控制系统23控制液压装置22工作，液压装置22带动竖向加压板21向下加压或向上卸压。本实施例单轴加压矿井顶板材加固料性能测试装置较佳的使用步骤如下：（1）实验准备：清理巷道系统1内的杂物，保证巷道系统1没有异物；（2）设备安装：通过螺钉分别将横向挡板42和纵向挡板43固定安装在巷道系统1上，形成四周有挡板的开放空间；（3）形成破碎顶板：将托板系统3放置到巷道系统1正下方，利用加压控制系统37将拱形托板31升至与巷道系统1的拱形通孔13处于同一高度，通过拱形托板31封住拱形通孔13。再在纵向挡板43和横向挡板42形成的填筑箱体4内铺一层塑料布，使塑料布超出填筑箱体4上边缘5~10cm。按照自然级配，选择相应的石块5，将石块5放入塑料布形成的空间内，待石块5高度与纵向挡板43基本处于同一高度时，停止加石块5。（4）注浆：利用现有的注浆泵通过管路从石块5顶部注入实验浆液，待浆液升至石本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种单轴加压矿井顶板加固材料性能测试装置，其特征在于：包括巷道系统、竖向加压系统、托板系统和填筑箱体，巷道系统具有两支腿，两支腿的上端通过纵向拱形面连接，填筑箱体固定在两支腿上且下部具有和纵向拱形面形状大小一致的拱形孔，拱形孔和纵向拱形面紧密接触，纵向拱形面位于填筑箱体内的部分具有拱形通孔，用于支撑试块的托板系统安装在两支腿之间，托板系统具有用于封住拱形通孔的拱形托板，竖向加压系统具有竖向加压板，竖向加压板置于填筑箱体的上部，通过竖向加压系统驱动竖向加压板向下运动给填筑箱体内的试块加压。
【技术特征摘要】
1.一种单轴加压矿井顶板加固材料性能测试装置，其特征在于：包括巷道系统、竖向加压系统、托板系统和填筑箱体，巷道系统具有两支腿，两支腿的上端通过纵向拱形面连接，填筑箱体固定在两支腿上且下部具有和纵向拱形面形状大小一致的拱形孔，拱形孔和纵向拱形面紧密接触，纵向拱形面位于填筑箱体内的部分具有拱形通孔，用于支撑试块的托板系统安装在两支腿之间，托板系统具有用于封住拱形通孔的拱形托板，竖向加压系统具有竖向加压板，竖向加压板置于填筑箱体的上部，通过竖向加压系统驱动竖向加压板向下运动给填筑箱体内的试块加压。
2.如权利要求1所述的一种单轴加压矿井顶板加固材料性能测试装置，其特征在于：所述拱形通孔从其中一支腿延伸至另一支腿，两支腿之间构成的空间作为拱形托板的上下滑道。
3.如权利要求1所述的一种单轴加压矿井顶板加固材料性能测试装置，其特征在于：所述托板系统还包括液压升降柱、四缸同步器、高压管路、压力表、阀门和加压控制系统，拱形...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭玉森，林璐瑶，赖永明，梁炳金，张宁，刘淑金，
申请(专利权)人：龙岩学院，
类型：新型
国别省市：福建;35
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。