一种工作面煤壁柔性加固实验的加载系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种工作面煤壁柔性加固实验的加载系统，包括试验台、加载系统、所述的加载系统由千斤顶、加载横梁和液压泵组成，千斤顶安装在加载横梁上方，液压泵经过液压连接管和千斤顶连接，加载横梁安装在液压支架的支架横梁上；液压支架由支架横梁、支架支撑立柱、支架固定底板和支架调节装置组成，支架底板与试验台台面连接，支架支撑力主和支架调节装置安装在支架底板上，支架支撑力主和支架调节装置顶部分别和支架横梁连接；加载系统安装在液压支架横梁与试验台所属的上方横梁之间；能够为准确有效确定煤壁片帮的宽度和深度，注浆相关参数，为现场治理煤壁片帮提供指导。

Loading system for flexible reinforcement experiment of coal face

The utility model discloses a loading system of the coal face flexible reinforcement test, the loading system comprises a test bench, loading system, which is composed of a load beam and Jack, hydraulic pump, jack mounted on the load beam above the hydraulic pump through the connecting pipe and the hydraulic jack is connected and installed on the support beam of hydraulic loading beam the hydraulic bracket; the bracket is composed of bracket support beams, columns, fixed plate and the bracket bracket bracket plate adjustment device, and test table connection, support and support for adjusting device is installed on the rack on the floor, support and support for the top adjusting device are respectively connected with the bracket beam; the loading system is installed between the upper cross beam the hydraulic support beam and the test bench; can accurately and effectively determine the coal wall width and depth, The related parameters of grouting can provide guidance for on-site treatment of coal wall panels.

【技术实现步骤摘要】
一种工作面煤壁柔性加固实验的加载系统
本技术涉及一种柔性加固实验系统，具体的说涉及确定煤壁片帮的宽度和深度及注浆相关参数的一种工作面煤壁柔性加固实验的加载系统，本技术属于采场煤壁片帮室内实验领域。
技术介绍
煤矿开采过程中，普遍存在着煤壁片帮问题（片帮是指采煤过程中，矿井作业面、巷道侧壁在压力作用下变形，使得一部分煤体从煤壁向工作面剥落的过程），与冒顶一样成为影响生产安全的主要因素。在煤矿大采高工作面、软煤层工作面、仰斜开采工作面以及深部开采工作面，煤壁片帮问题尤为突出，而煤壁片帮不仅会影响到安全生产的正常进行，同时也会对采场内工人的人身安全造成严重的威胁。因此，煤壁稳定性控制是大采高采场围岩控制的重点。申请号:CN201410769492.0，技术名称：一种工作面煤壁稳定性控制模拟实验台及应用方法，公开（公告）日:2015.03.25，公开了一种工作面煤壁稳定性控制模拟实验台及应用方法，与现有技术相比，其采用的是在理论分析和数值模拟以及少量的二维平面物理模型上，很少涉及通过对煤壁片帮的各个因素分析，通过实验确定柔性加固参数。基于上述情况，迫切需要一种工作面煤壁柔性加固实验的加载系统，达到精准测量煤壁稳定性与采高、煤体强度、液压支架工作阻力、顶板压力间的关系，通过柔性注浆各参数的改变，得出控制煤壁稳定性的措施，为现场治理煤壁片帮，实现采煤工作面安全高效开采提供实验指导。传统的实验装置，由于没有加载系统或采用其它方式的加载系统，导致实验时煤壁加固困难，或者由于加固的用力程度不当，出现最后的实验数据失真。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种工作面煤壁柔性加固实验的加载系统，该方案在研究煤壁稳定性与采高、煤体强度、液压支架工作阻力、顶板压力间关系的基础上，通过调整加载系统的加载力，得出控制煤壁片帮的有效措施以改进公知技术中存在的缺陷。为实现上述目的，本技术提供的一种工作面煤壁柔性加固实验的加载系统，包括实验台、加载系统、所述的加载系统安装在液压支架横梁与试验台所属的上方横梁之间。所述的液压加载系统2由千斤顶3、加载横梁4和液压泵5组成，所述的千斤顶3安装在加载横梁4上方，液压泵5经过液压连接管和千斤顶3连接，所述的加载横梁4安装在液压支架9的支架横梁上。所述的液压支架9由支架横梁、支架支撑立柱、支架固定底板和支架调节装置组成，支架底板与试验台1台面连接，支架支撑力主和支架调节装置安装在支架底板上，支架支撑力主和支架调节装置顶部分别和支架横梁连接。采用本技术的技术方案，加载系统作用于煤壁上，用于模拟顶板压力，根据实验时所需的实际情况，实时调整液压泵的出口压力，从而千斤顶通过顶杆传送所需的加载力到加载系统，煤壁得到作用力后，在其它实验比如注浆过程中，不至于出现实验数据失真的问题。本技术的液压加载系统由千斤顶、加载横梁和液压泵组成，所述的千斤顶安装在加载横梁上方，液压泵经过液压连接管和千斤顶连接，所述的加载横梁安装在液压支架的支架横梁上，通过千斤顶及液压泵，可以给液压支撑加压，保证煤壁的受力支撑。本技术的液压支架由支架横梁、支架支撑立柱、支架固定底板和支架调节装置组成，支架底板与试验台台面连接，支架支撑力主和支架调节装置安装在支架底板上，支架支撑力主和支架调节装置顶部分别和支架横梁连接，可更好的操作相关设备。综上所述，采用本技术的一种工作面煤壁柔性加固实验的加载系统及试验方法可以精准测量煤壁稳定性与采高、煤体强度、液压支架工作阻力、顶板压力间的关系，通过柔性注浆各参数的改变，得出控制煤壁稳定性的措施，为现场治理煤壁片帮，实现采煤工作面安全高效开采提供实验指导。本技术具有简单易操作，能安全、有效、经济地确定控制煤壁片帮的柔性加固参数，通过室内物理实验能有效指导现场实践工作中的煤壁片帮治理问题，具有很好的推广应用前景。附图说明图1为一种工作面煤壁柔性加固实验的加载系统示意图；图2为一种工作面煤壁柔性加固实验的加载系统的实验台示意图；图3为一种工作面煤壁柔性加固实验的加载系统的加载系统示意图；附图中的标记符号说明：1实验台；2加载系统；3千斤顶；4加载横梁；5液压泵；6液压支架。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步说明。本技术的一种工作面煤壁柔性加固实验的加载系统主要通过以下技术方案实现的，参照图1、2、3对本技术的实施例进行说明：一种工作面煤壁柔性加固实验的加载系统，由实验台1、加载系统2、千斤顶3、加载横梁4、液压泵5、液压支架6。加载系统2安装在液压支架6横梁与试验台1所属的上方横梁之间；液压加载系统2由千斤顶3、加载横梁4和液压泵5组成，所述的千斤顶3安装在加载横梁4上方，液压泵5经过液压连接管和千斤顶3连接，所述的加载横梁4安装在液压支架6的支架横梁上。液压支架6由支架横梁、支架支撑立柱、支架固定底板和支架调节装置组成，支架底板与试验台1台面连接，支架支撑力主和支架调节装置安装在支架底板上，支架支撑力主和支架调节装置顶部分别和支架横梁连接。试验时，实验台1用于模拟现场煤矿的实际煤层，实现煤壁的成型，通过刻度尺确定所要模拟煤层的高度，煤层用通常所用的沙子、石膏、石灰、水按一定的相似比例模拟煤体材料，煤体成型以后，将液压支架6放置在煤壁前方，对煤壁形成保护作用，在液压支架6上方放置加载横梁4，千斤顶3放置在加载横梁4和实验台1上方的横梁中间，通过液压泵5使千斤顶3的压力增大实现对煤壁的加压，模拟实际煤层的顶板压力，随着压力的增大，煤壁稳定性变差，首先在煤壁出现裂隙，通过刻度尺量取裂隙长度的变化，用裂缝探测仪量取裂隙宽度的变化，裂隙最终导致煤壁片帮的发生，此时用刻度尺测定煤壁片帮宽度的变化，激光测距仪以液压支架6后方为基准测量加载过程中煤壁片帮的深度变化。通过改变模拟煤层高度、相似材料配比、千斤顶加载压力、液压支架工作阻力，即可得出煤壁稳定性在无柔性加固条件下与采高、煤体强度、液压支架工作阻力、顶板压力间的关系。在完成每次无柔性加固条件下的物理实验以后，以与上一次实验相同的材料配比、采高、液压支架工作阻力、千斤顶加载压力的基础上，在煤壁中通过钻孔放置柔性加固锚杆，用注浆泵往柔性加固锚杆中注浆，完成对煤壁的柔性加固。在对煤壁柔性加固之后，通过液压泵5使千斤顶3加压，借助刻度尺、裂缝探测仪、激光测距仪完成对加载过程中裂隙长度、宽度和煤壁片帮宽度、深度的变化监测工作，通过改变柔性加固锚杆位置、数量和液压泵的注浆压力、注浆量，得出煤壁稳定性与柔性加固参数的变化关系，为解决现场煤壁稳定性问题提供有效控制措施。如上所述，对技术的实施例进行了详细地说明，但是只要实质上没有脱离本技术的技术点及效果，都属于侵权，本技术可以有很多的变形，这对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，这样的变形例也全部包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种工作面煤壁柔性加固实验的加载系统，包括试验台（1）、加载系统(2)、其特征在于：所述的加载系统(2)由千斤顶（3）、加载横梁（4）和液压泵（5）组成，所述的千斤顶（3）安装在加载横梁（4）上方，液压泵（5）经过液压连接管和千斤顶（3）连接，所述的加载横梁（4）安装在液压支架(6)的支架横梁上；所述的液压支架(6)由支架横梁、支架支撑立柱、支架固定底板和支架调节装置组成，支架底板与试验台（1）台面连接，支架支撑力主和支架调节装置安装在支架底板上，支架支撑力主和支架调节装置顶部分别和支架横梁连接；所述的加载系统(2)安装在液压支架(6)横梁与试验台（1）所属的上方横梁之间。

【技术特征摘要】
1.一种工作面煤壁柔性加固实验的加载系统，包括试验台（1）、加载系统(2)、其特征在于：所述的加载系统(2)由千斤顶（3）、加载横梁（4）和液压泵（5）组成，所述的千斤顶（3）安装在加载横梁（4）上方，液压泵（5）经过液压连接管和千斤顶（3）连接，所述的加载横梁（4）安装在液压支架(6)的支...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔德中，高林，吴桂义，马振乾，崔道品，王沉，韩森，
申请(专利权)人：贵州大学，
类型：新型
国别省市：贵州,52