The present invention provides soft molding device and method for simulating coal hole, including groove and a circular base, the cylinder is embedded into upper and lower opening; the bottom of the cylinder is provided with a central circular gasket with internal thread; the cylinder is provided with prefabricated hole diameter and precast prefabricated cylindrical, Kong Yuanzhu into the same hole briquette, prefabricated Kong Yuanzhu is arranged at the bottom of the internal thread and external thread round gasket, cylinder filling; soft coal, prefabricated hole plate with a through hole is provided with a soft center like above the cylindrical prefabricated hole through the hole, hole diameter precast circular plate diameter on the cylinder; pressure device is arranged above the prefabricated vertical downward pressure round hole plate. The present invention containing preformed hole in soft coal briquette coal as the base material the maximum extent to simulate the real conditions of coal hole wall, and prefabricated hole to avoid coal drilling later generated by crushing the cracking phenomenon, the formation of coal drilling uniform, crack free, dense solid, prefabricated hole briquette forming effect good.
【技术实现步骤摘要】
一种模拟煤体成孔的软煤成型装置及方法
本专利技术涉及煤矿井下煤体成孔锚固特性研究
,具体涉及一种模拟煤体成孔的软煤成型装置及方法。
技术介绍
在地下工程领域,锚杆支护因其具有主动支护和锚固效应,充分发挥围岩承载性能,有效控制围岩稳定,得到了广泛应用。在其支护范围内,锚固体与被锚固界面间力学性质研究一直是该领域内研究热点问题。从工程实际总结得出,锚固体与孔壁间拉脱滑移是常见锚固界面粘结破坏形式。在煤矿支护方面,多出现锚固体从煤体中拉出和煤体破裂现象。现阶段实验室模拟煤体被锚固基体和锚固体界面力学特性多采用水泥基体和预埋锚杆浇筑方法。该方法在一定条件下,可以测定锚杆的拉力和锚固界面剪应力情况,但实际工程中,煤体强度较低,用较高的水泥砂浆模拟煤体破坏现象与实际不符,往往产生水泥基体不损坏而仅从钻孔拉出现象。实验室在制作基体钻孔上,一种是成型后通过钻机钻孔,该方法虽很大程度上还原了现场实际操作过程,但也存在着钻进时挤钻、夹钻,钻孔难以居中,危险性比较大的问题,对于强度较高的水泥基体,钻孔难度更大。对于强度较低的煤体,后期钻孔往往导致煤体破碎、开裂,致使实验无法进行。因此在在研究煤体钻孔界面问题时应进行预制成孔,且采用煤作为实验基体。综上所述,在研究煤体基体与锚固体界面力学性质方面存在基体材料强度较高,并非选用真正煤作为基体材料和后期钻孔难等较多的问题,目前还没有用模拟煤体预制成孔的软煤制作锚固基体来研究煤体钻孔界面力学性质的装置和相关方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是:提出一种模拟煤体成孔的软煤成型装置及方法,它能形成含预制钻孔的软煤锚固基体,并用来研究煤 ...
【技术保护点】
一种模拟煤体成孔的软煤成型装置,其特征在于,包括凹槽圆形底座(1),其凹槽内嵌入上下开口的圆筒,圆形凹槽的直径等于圆筒外径;圆筒底部设有中心含内螺纹(2b)的圆形垫片(2a),圆形垫片(2a)的直径等于圆筒的内径;圆筒内设有预制孔圆柱(7a),预制孔圆柱(7a)的直径与预制钻孔型煤的孔径相同,预制孔圆柱(7a)的底部设有与圆形垫片(2a)的内螺纹(2b)匹配的外螺纹(7b);圆筒内填充软煤样,软煤样顶部均匀抹平,煤样上方设有中心带通孔的预制孔圆板(5),预制孔圆柱(7a)穿过通孔,通孔的孔径等于预制孔圆柱(7a)的直径,预制孔圆板(5)的直径等于圆筒的内径;预制孔圆板(5)的上方设有提供垂直向下压力的压力装置,使预制孔圆板(5)板面水平垂直向下运动。
【技术特征摘要】
1.一种模拟煤体成孔的软煤成型装置,其特征在于,包括凹槽圆形底座(1),其凹槽内嵌入上下开口的圆筒,圆形凹槽的直径等于圆筒外径;圆筒底部设有中心含内螺纹(2b)的圆形垫片(2a),圆形垫片(2a)的直径等于圆筒的内径;圆筒内设有预制孔圆柱(7a),预制孔圆柱(7a)的直径与预制钻孔型煤的孔径相同,预制孔圆柱(7a)的底部设有与圆形垫片(2a)的内螺纹(2b)匹配的外螺纹(7b);圆筒内填充软煤样,软煤样顶部均匀抹平,煤样上方设有中心带通孔的预制孔圆板(5),预制孔圆柱(7a)穿过通孔,通孔的孔径等于预制孔圆柱(7a)的直径,预制孔圆板(5)的直径等于圆筒的内径;预制孔圆板(5)的上方设有提供垂直向下压力的压力装置,使预制孔圆板(5)板面水平垂直向下运动。2.根据权利要求1所述的一种模拟煤体成孔的软煤成型装置,其特征在于,所述圆筒由两个半圆形筒(3a)、(3b)扣合而成。3.根据权利要求2所述的一种模拟煤体成孔的软煤成型装置,其特征在于,所述两个半圆形筒(3a)、(3b)扣合而成的圆筒外侧设有刚性圆箍(6),形成环向约束作用。4.根据权利要求1所述的一种模拟煤体成孔的软煤成型装置,其特征在于,所述压力装置为压桶(8),压桶(8)的上方设有压力机(10)的压头(9),压头(9)对压桶(8)施加垂直向下的压力。5.根据权利要求4所述的一种模拟煤体成孔的软煤成型装置,其特征在于,所述压力机(10)与计算机(11)连接,由计算机(11)控制成型压力与保载时间...
【专利技术属性】
技术研发人员:李桂臣,孙元田,杜乐乐,孙长伦,何锦涛,贾斌义,董玉玺,
申请(专利权)人:中国矿业大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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