一种机械施工条件下采空区稳定性模拟试验装置制造方法及图纸
【技术实现步骤摘要】
一种机械施工条件下采空区稳定性模拟试验装置
本技术属于相似模拟试验装置
具体涉及一种机械施工条件下采空区稳定性模拟试验装置。
技术介绍
我国一些露天开采矿区，受初期民采及历史原因的影响，在露天开采境界内往往遗留浅埋采空区。在露天矿山逐层向下开采过程中，采空区上覆岩层厚度逐渐减小，且在采空区所对应的覆盖层上作业的大型电铲等机械施工设备产生的动能及其自重，形成了对下伏采空区顶板的加载环境。在机械施工的条件下，下伏采空区产生的变形破坏效应，将导致采空区产生新的冒落、塌陷。当下伏采空区变形破坏范围发展到一定程度，使采空区顶板安全厚度不足时，将严重威胁露天矿作业人员和大型采掘设备的安全。因此，为保证采空区上部安全生产，有必要对机械施工条件下采空区稳定性进行研究。在岩土工程研究中，物理相似模拟试验是一种直观、经济、便捷和有效的方法。它根据相似原理将现实岩土工程的尺寸、物理力学参数和载荷进行一定比例的缩小，配制对应物理力学参数的相似材料，构筑对应尺寸模型，施加相应的荷载和边界条件，观测相似模型产生的微观变化和宏观表征现象，再根据相似准则，分析反推原型所产生的力学现象，在...
【技术保护点】
一种机械施工条件下采空区稳定性模拟试验装置，其特征在于所述模拟试验装置由模拟装置、数据采集装置、承载装置和电液伺服加载系统组成；模拟装置由模型箱体(10)、岩土层(14)和模拟采空区(17)构成；模型箱体(10)是由底板和四个侧板围成的长方形箱体，模型箱体(10)内填有岩土层(14)，岩土层(14)为1～5层；在岩土层(14)宽边的一侧侧面朝内预留有模拟采空区(17)，模拟采空区(17)的中心线平行于模型箱体(10)的长边，模拟采空区(17)的竖直中心线与模型箱体(10)的竖直中心线重合，模拟采空区(17)的上边缘与岩土层(14)上表面距离为200～800mm；所述模拟采空...
【技术特征摘要】
1.一种机械施工条件下采空区稳定性模拟试验装置，其特征在于所述模拟试验装置由模拟装置、数据采集装置、承载装置和电液伺服加载系统组成；模拟装置由模型箱体(10)、岩土层(14)和模拟采空区(17)构成；模型箱体(10)是由底板和四个侧板围成的长方形箱体，模型箱体(10)内填有岩土层(14)，岩土层(14)为1～5层；在岩土层(14)宽边的一侧侧面朝内预留有模拟采空区(17)，模拟采空区(17)的中心线平行于模型箱体(10)的长边，模拟采空区(17)的竖直中心线与模型箱体(10)的竖直中心线重合，模拟采空区(17)的上边缘与岩土层(14)上表面距离为200～800mm；所述模拟采空区(17)的横截面呈矩形，矩形的几何相似常数Cl为：式(1)中：b为实际采空区的宽度，mm，b1为模拟采空区(17)的宽度，mm，h为实际采空区的高度，mm，h1为模拟采空区(17)的高度，mm；数据采集装置包括数据采集器(15)、计算机(16)和传感器组；在模拟采空区(17)的开口处向内均匀地预埋有2×(2～5)个传感器组，2×(2～5)个传感器组分别预埋于各自对应的模拟采空区(17)的横截面处，每个传感器组在模拟采空区(17)的左侧、右侧和上侧分别对应地预埋有1～3个传感器(18)，所述左侧和右侧预埋的传感器(18)呈对称布置，每个传感器(18)的预埋位置与模拟采空区(17)内壁的距离为30～50mm；每个传感器(18)的输出端与数据采集器(15)的输入端连接，数据采集器(15)的输出端与计算机(16)连接；所述2×(2～5)个传感器组由2～5个位移传感器组和2～5个压力传感器组组成，位移传感器组和压力传感器组交替设置；位移传感器组由位移传感器组成，压力传感器组由压力传感器组成；承载装置由4根立柱(1)、1根纵梁(3)和2个横梁组组成；4根立柱(1)以模型箱体(10)中心对称设置，4根立柱(1)位于模型箱体(10)外侧；4根立柱(1)均为H型钢，每个立柱(1)上部的两侧翼板边缘处对称地设有一排横梁定位螺孔(9)，每排横梁定位螺孔(9)孔距相等，所述孔距为80～100mm；模型箱体(10)两侧的立柱(1)上部对称地固定有1个横梁组，2个横梁组平行于模型箱体(10)的宽边；每个横梁组由2根槽钢(8)组成，2根槽钢(8)对称地...
【专利技术属性】
技术研发人员：叶义成，李玉飞，胡南燕，王其虎，胡盛栋，元宙昊，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：新型
国别省市：湖北,42
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