可变预紧力作用下不同尺度破碎煤岩压缩承载实验装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了可变预紧力作用下不同尺度破碎煤岩压缩承载实验装置，包括固定装置、滑动装置与监测装置，其特征在于：所述的固定装置包括底固定板、上固定板、前固定板、后固定板、三角阻止块、固定拉杆、承载轴心；所述的滑动装置包括左移动板、左调位板、左滑移块、左导轨杆与右移动板、右调位板、右滑移块、右导轨杆；所述的监测装置包括左调节螺母、左限位卡环、左导向栓、左紧固弹簧、左千分表、左高位紧固块与右调节螺母、右限位卡环、右导向栓、右紧固弹簧、右千分表、右高位紧固块。本发明专利技术具有结构精巧、便于操作与实验数据可靠的优点，实现了不同尺度破碎煤岩在不同预紧力作用下承载能力与变形机制的物理模拟实验研究。

Experimental device for compression loading of fractured coal and rock under variable pretension force

The invention discloses a variable pretightening force under different scale crushing compression of coal bearing experimental device, including monitoring device and a fixing device, a sliding device, which is characterized in that the fixing device comprises a bottom plate, an upper fixing plate, a front fixing plate, a rear fixed plate, triangular stop block, fixed rod, bearing axis; sliding device comprises a left moving plate, left positioning plate, a left sliding block, left and right guide rod moving plate and a right positioning plate, right sliding block and the right guide rod; the monitoring device comprises a left adjusting nut, left limit clasp, left, left guide bolt fastening spring, left 1000 table, left and right upper fastening block adjusting nut, right limit clasp and right guide bolt, right, right, right fastening spring micrometer high fastening piece. The invention has the advantages of delicate structure, convenient operation and reliable experimental data, and realizes the physical simulation experimental research on the bearing capacity and deformation mechanism of fractured coal and rock under different pretightening forces under different scales.

【技术实现步骤摘要】
可变预紧力作用下不同尺度破碎煤岩压缩承载实验装置
本专利技术涉及一种破碎煤岩承载实验装置，特别涉及到预紧力作用下破碎煤岩实验装置，属于岩土工程实验设备领域。
技术介绍
由于地质构造、水文条件、煤岩力学性质、顶板管理等差异，各矿区巷道围岩塑性破坏程度不一，对巷道破碎围岩的预紧锚固更是千差万别。同时，煤岩柱尺寸的大小也决定了巷道围岩的稳定性，为保证巷道围岩的稳定性，大部分矿井煤岩柱尺寸较大，极大浪费了煤柱资源或开掘效率，减小煤柱尺寸可以提高煤炭的回采率，但是煤柱尺寸太小不能支撑顶板压力，工作面的安全生产难以保证。因此，寻求煤岩柱尺寸与巷道围岩预紧锚固的关系就显得尤为重要。目前，对于煤岩柱与巷道锚固围岩稳定性的关系研究相对较少，而进行不同预紧力作用下的破碎煤岩承载特性的物理实验研究更是鲜为人知。本专利技术可变预紧力作用下不同尺度破碎煤岩压缩承载实验装置，通过对两端不同预紧力作用下破碎煤岩单轴压缩实验，分析不同轴向载荷作用下的破碎煤岩的轴向变形与水平变形关系，确定破碎煤岩尺寸与锚固预紧力之间的关系，实现了不同预紧力、不同煤岩尺度条件下的承载特性研究。本专利技术具有结构精巧、便于操作、实验数据可靠的优点，为煤岩柱尺寸留设及破碎围岩预紧力锚固的选择提供了参考。
技术实现思路
针对煤炭采掘过程中过大的煤岩柱尺寸留设造成煤炭资源浪费及开掘成本高的不足，合理优化煤岩柱尺寸与巷道破碎围岩锚固预紧力大小的协同。本专利技术提出可变预紧力作用下不同尺度破碎煤岩压缩承载实验装置，该装置具有设计合理，操作简便、模拟准确、监测全面等特点，易于实现采掘环境下煤岩柱留设与巷道围岩协同控制的实验需要。为实现上述目的，本专利技术的技术方案是：可变预紧力作用下不同尺度破碎煤岩压缩承载实验装置，包括固定装置、滑动装置与监测装置，其特征在于：所述的固定装置包括底固定板、上固定板、前固定板、后固定板、三角阻止块、固定拉杆、承载轴心；所述的滑动装置包括左移动板、左调位板、左滑移块、左导轨杆与右移动板、右调位板、右滑移块、右导轨杆；所述的监测装置包括左调节螺母、左限位卡环、左导向栓、左紧固弹簧、左千分表、左高位紧固块与右调节螺母、右限位卡环、右导向栓、右紧固弹簧、右千分表、右高位紧固块。进一步，所述的固定装置，其特征在于：底固定板上开有螺栓孔，前固定板与后固定板上焊接三角阻止块，前固定板、后固定板均开设四个螺栓孔，紧固螺栓分别通过对应的前固定板、后固定板上的螺栓孔与底固定板上的螺栓孔进行紧固，上固定板上设置承载轴心，固定拉杆通过杆头丝口旋转进入上固定板上螺栓孔实现固定拉杆与上固定板连接。进一步，所述的滑动装置，其特征在于：左移动板与左调位板通过焊接连接，左调位板上每隔20mm开设一对间距50mm的调节孔，左导轨杆通过螺栓穿越左导轨孔固定于底固定板上，左导轨杆上设置左滑移块，左滑移块上设置四个调节孔，且左滑移块上调节孔间排距与左调位板上左调节孔间排距相同，左滑移块与左调位板通过左调节栓进行紧固。进一步，所述的滑动装置，其特征在于：右移动板与右调位板通过焊接连接，右调位板上每隔20mm开设一对间距50mm的调节孔，右导轨杆通过螺栓穿越右导轨孔固定于底固定板上，右导轨杆上设置右滑移块，右滑移块上设置四个调节孔，且右滑移块上调节孔间排距与右调位板上右调节孔间排距相同，右滑移块与右调位板通过右调节栓进行紧固。进一步，所述的监测装置，其特征在于：左高位紧固块通过焊接与左导轨杆固定，左高位紧固块上设置有圆孔，左导向栓穿越左高位紧固块上的圆孔，左导向栓一端通过丝口与左限位卡环连接，左导向栓另一端通过左调节螺母与左导向栓相接，左紧固弹簧一端镶嵌在左限位卡环上，左紧固弹簧另一端与左调位板接触，左千分表针头接触左调位板，左千分表通过磁吸底座固定在底固定板上。进一步，所述的监测装置，其特征在于：右高位紧固块通过焊接与右导轨杆固定，右高位紧固块上设置有圆孔，右导向栓穿越右高位紧固块上的圆孔，右导向栓一端通过丝口与右限位卡环连接，右导向栓另一端通过右调节螺母与右导向栓相接，右紧固弹簧一端镶嵌在右限位卡环上，右紧固弹簧另一端与右调位板接触，右千分表针头接触右调位板，右千分表通过磁吸底座固定在底固定板上。本专利技术的优点和有益效果是：采用固定装置、滑动装置及监测装置实现了不同预紧力、不同煤岩柱尺寸条件下破碎煤岩的承载特性研究，运用物理模拟方法再现了煤炭回采过程中即定煤岩尺寸条件下不同预紧力对破碎煤岩承载特性的影响，实现了不同尺度破碎煤岩在不同预紧力作用下承载能力与变形机制的物理模拟实验研究。附图说明图1是实现本专利技术可变预紧力作用下不同尺度破碎煤岩压缩承载实验装置俯视图。图2是图1的主视图。图3是图1的右视图。图中：1为左移动板；2为底固定板；3为左调位板；4为左滑移块；5为左导轨孔；6为左紧固弹簧；7为左限位卡环；8为左调节螺母；9为左导向栓；10为左导轨杆；11为左高位紧固块；12为左调节孔；13为左千分表；14为左调节栓；15为前固定板；16为螺栓孔；17为上固定板；18为承载轴心；19为固定拉杆；20为三角阻止块；21为紧固螺栓；22为后固定板；23为右移动板；24为右调位板；25为右滑移块；26为右导轨孔、27为右紧固弹簧、28为右限位卡环、29为右调节螺母、30为右导向栓、31为右导轨杆、32为右高位紧固块、33为右调节孔、34为右千分表、35为右调节栓。具体实施方式下面结合附图和实例对本专利技术作进一步详细的描述。本专利技术提供了可变预紧力作用下不同尺度破碎煤岩压缩承载实验装置。如图1～3所示，本专利技术装置包括固定装置、滑动装置与监测装置，固定装置包括底固定板2、上固定板17、前固定板15、后固定板22、三角阻止块20、固定拉杆19、承载轴心18；滑动装置包括左移动板1、左调位板3、左滑移块4、左导轨杆5与右移动板23、右调位板24、右滑移块25、右导轨杆31；监测装置包括左调节螺母8、左限位卡环7、左导向栓9、左紧固弹簧6、左千分表13、左高位紧固块11与右调节螺母29、右限位卡环28、右导向栓30、右紧固弹簧27、右千分表34、右高位紧固块32。底固定板2上开有螺栓孔，前固定板15与后固定板22上焊接三角阻止块20，前固定板15、后固定板22均开设四个螺栓孔，紧固螺栓21分别通过对应的前固定板15、后固定板22上的螺栓孔与底固定板2上的螺栓孔进行紧固，上固定板17上设置承载轴心18，固定拉杆19通过杆头丝口旋转进入上固定板17上螺栓孔16实现固定拉杆19与上固定板17连接。左移动板1与左调位板3通过焊接连接，左调位板3上每隔20mm开设一对间距50mm的调节孔，左导轨杆10通过螺栓穿越左导轨孔5固定于底固定板2上，左导轨杆10上设置左滑移块4，左滑移块4上设置四个调节孔，且左滑移块4上调节孔间排距与左调位板3上左调节孔12间排距相同，左滑移块4与左调位板3通过左调节栓14进行紧固。右移动板23与右调位板24通过焊接连接，右调位板24上每隔20mm开设一对间距50mm的调节孔，右导轨杆31通过螺栓穿越右导轨孔26固定于底固定板2上，右导轨杆31上设置右滑移块25，右滑移块25上设置四个调节孔，且右滑移块25上调节孔间排距右调位板24上调节孔33间排距相同，右滑移块25与右调位板24通过右调节栓本文档来自技高网...

【技术保护点】
可变预紧力作用下不同尺度破碎煤岩压缩承载实验装置，包括固定装置、滑动装置与监测装置，其特征在于：所述的固定装置包括底固定板、上固定板、前固定板、后固定板、三角阻止块、固定拉杆、承载轴心；所述的滑动装置包括左移动板、左调位板、左滑移块、左导轨杆与右移动板、右调位板、右滑移块、右导轨杆；所述的监测装置包括左调节螺母、左限位卡环、左导向栓、左紧固弹簧、左千分表、左高位紧固块与右调节螺母、右限位卡环、右导向栓、右紧固弹簧、右千分表、右高位紧固块。

【技术特征摘要】
1.可变预紧力作用下不同尺度破碎煤岩压缩承载实验装置，包括固定装置、滑动装置与监测装置，其特征在于：所述的固定装置包括底固定板、上固定板、前固定板、后固定板、三角阻止块、固定拉杆、承载轴心；所述的滑动装置包括左移动板、左调位板、左滑移块、左导轨杆与右移动板、右调位板、右滑移块、右导轨杆；所述的监测装置包括左调节螺母、左限位卡环、左导向栓、左紧固弹簧、左千分表、左高位紧固块与右调节螺母、右限位卡环、右导向栓、右紧固弹簧、右千分表、右高位紧固块。2.根据权利要求1所述的可变预紧力作用下不同尺度破碎煤岩压缩承载实验装置的固定装置，其特征在于：底固定板上开有螺栓孔，前固定板与后固定板上焊接三角阻止块，前固定板、后固定板均开设四个螺栓孔，紧固螺栓分别通过对应的前固定板、后固定板上的螺栓孔与底固定板上的螺栓孔进行紧固，上固定板上设置承载轴心，固定拉杆通过杆头丝口旋转进入上固定板上螺栓孔实现固定拉杆与上固定板连接。3.根据权利要求1所述的可变预紧力作用下不同尺度破碎煤岩压缩承载实验装置的滑动装置，其特征在于：左移动板与左调位板通过焊接连接，左调位板上每隔20mm开设一对间距50mm的调节孔，左导轨杆通过螺栓穿越左导轨孔固定于底固定板上，左导轨杆上设置左滑移块，左滑移块上设置四个调节孔，且左滑移块上调节孔间排距与左调位板上左调节孔间排距相同，左滑移块与左调位板通过左调节栓进行紧固...

【专利技术属性】
技术研发人员：辛亚军，郝海春，杨凯，吕鑫，勾攀峰，陈锋，邢世坤，安定超，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：发明
国别省市：河南,41