充填材料力学实验标准试件的制备装置及利用该装置制作标准试件的方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种充填材料力学实验标准试件制备装置及利用该装置制备标准试件的方法。该装置包括压实筒、传力杆和活塞，压实筒包括筒本体、外围部和底座，筒本体由两个第一半壳组成，外围部通过包围筒本体从而将两个第一半壳连接为一个整体；制备方法包括：根据相似充填材料胶结料含量曲线配制相似充填材料；利用所述制备装置在MTS模拟的特定地质条件压力下流变24小时，并将相似充填材料压缩成与标准试件直径一致的圆柱体，利用机械切割形成标准试件。本发明专利技术中的制备装置具有结构简单，可承受更大的拉压力、取出试件时不破坏试件完整性等优点，通过本发明专利技术中的制备方法可以获得与现场充填材料力学性能接近的充填材料标准试件。

The preparation device of the standard test piece for the mechanical experiment of filling material and the method of making the standard test parts by using the device

The invention relates to a preparation device for a standard test piece for a filling material mechanical experiment and a method for preparing a standard test piece by using the device. The device comprises a compaction cylinder, force transmission rod and the piston cylinder comprises a cylinder body, compaction, peripheral parts and the base, the cylinder body is composed of two first half shell, surrounded by an outer peripheral portion of the cylinder body to the two first half shell connected as a whole; the preparation method comprises: according to the similar material content of cemented filling preparation of similar curve filling materials; using the preparation device in the specific geological conditions of the MTS simulation under the pressure of flow for 24 hours, and the filling material is compressed into similar with the standard specimens of same diameter cylinder, forming the standard specimen mechanical cutting. The preparation device of the invention has the advantages of simple structure, withstanding greater pulling pressure, and no failure to destroy the integrity of the specimen when taking out the specimen. Through the preparation method of the invention, the standard material for filling material close to the field filling material can be obtained.

【技术实现步骤摘要】
充填材料力学实验标准试件的制备装置及利用该装置制作标准试件的方法
本专利技术涉及一种岩土工程、采矿工程实验装置，特别涉及一种充填材料力学实验标准试件制备装置及利用该装置制作充填材料标准试件的方法。
技术介绍
近年来，煤炭开采带来的环境污染和生态破坏问题日益突出，充填采煤作为“绿色开采”的一项重要组成技术得到快速的应用及发展。作为一种新兴的采煤工艺，充填采煤的采场矿山压力和覆岩移动规律成为新的研究方向。地层岩石的物理力学特性为岩土工程、采矿工程科研
研究提供基础数据。岩石力学实验中，通过对标准岩石试件进行拉、压、剪等测试得出理论研究和数值模拟分析所需力学参数。然而作为固体充填采煤技术“置换”理论及控制覆岩移动、地表变形的重要载体，目前对于固体充填材料的抗拉强度、内摩擦角、粘聚力和泊松比等力学参数通常只能依靠钻取岩样的方式分析获得。但由于固体充填材料的强度低、粘结性差，存在固体充填材料取样困难，标准试件制作难度大的问题。现有技术(如CN103940669A)中也出现了利用简单的整体式圆柱形钢筒和压力机对充填材料进行简单的压力测试，得出其散体状态下的应力—应变曲线的技术。但该技术存在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种充填材料力学实验标准试件制备装置，其特征在于：包括压实筒、传力杆(1)和活塞(4)；所述压实筒包括筒本体(3)、外围部(2)和底座；所述筒本体(3)由两个第一半壳组成；所述外围部(2)通过包围所述筒本体(3)从而将两个所述第一半壳连接为一个整体；所述活塞(4)设置在所述筒本体(3)内；所述传力杆(1)与所述活塞(4)连接；所述筒本体(3)与所述底座连接。

【技术特征摘要】
1.一种充填材料力学实验标准试件制备装置，其特征在于：包括压实筒、传力杆(1)和活塞(4)；所述压实筒包括筒本体(3)、外围部(2)和底座；所述筒本体(3)由两个第一半壳组成；所述外围部(2)通过包围所述筒本体(3)从而将两个所述第一半壳连接为一个整体；所述活塞(4)设置在所述筒本体(3)内；所述传力杆(1)与所述活塞(4)连接；所述筒本体(3)与所述底座连接。2.根据权利要求1所述的充填材料力学实验标准试件制备装置，其特征在于：所述外围部(2)由两个第二半壳组成；每个第二半壳包括一个容纳部和位于所述容纳部两侧的翼缘部，所述容纳部用于包围所述第一半壳，两个所述第二半壳的翼缘部相对设置且机械连接，从而将两个所述第一半壳连接成一个整体。3.根据权利要求2所述的充填材料力学实验标准试件制备装置，其特征在于：所述底座包括紧固上盘(7)、紧固下盘(9)；所述紧固上盘(7)的上侧部与所述筒本体(3)的下侧部连接；所述紧固上盘(7)的下侧部与紧固下盘(9)的上侧部连接。4.根据权利要求3所述的充填材料力学实验标准试件制备装置，其特征在于：所述紧固上盘(7)为中央开口的环状结构，所述底座还包括承台(6)，所述承台(6)的下侧部连接于所述紧固下盘(9)的上侧部，且所述承台(6)与所述紧固上盘(7)的下侧部的卡槽卡合，从而覆盖所述紧固上盘(7)的所述中央开口。5.根据权利要求3所述的充填材料力学实验标准试件制备装置，其特征在于：所述底座还包括支座(8)；所述支座(8)与所述紧固下盘(9)的下侧部连接。6.根据权利要求3所述的充填材料力学实验标准试件制备装置，其特征在于：所述紧固上盘(7)的上侧部与所述筒本体(3)的下侧部之间以焊接的方式连接，和/或所述紧固上盘(7)为中央开口的环状结构，由对称的两个半环组成，每个所述半环分别与所述筒本体(3)的所述第一半壳焊接。7.根据权利要求1所述的充填材料力学实验标准试件制备装置，其特征在于：所述底座具有贯穿的排水孔。8.根据权利要求1至7中任一项所述的充填材料力学实验标准试件制备装置，其特征在于：所述传力杆(1)为中空圆筒；所述活塞(4)设有与所述传力杆(1)的下侧部的内壁相配合的凸缘。9.根据权利要求8所述的充填材料力学实验标准试件制备装置，其特征在于：所述活塞(4)的所述凸缘与所述传力杆(1)的下侧部的内壁之间螺纹连接。10.根据权利要求5所述的充填材料力学实验标准试件制备装置，其特征在于，所述筒本体(3)与所述容纳部焊接，和/或所述紧固上盘(7)和所述紧固下盘(9)之间通过紧固螺栓(10)连接。11.根据权利要求2所述的充填材料力学实验标准试件制备装置，其特征在于，两个所述第二半壳的相对设置的所述翼缘部之间通过组合螺栓(5)连接。12.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：王树仁，吴晓刚，龚健，邹正盛，赵雁海，张岩，贺盛男，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：发明
国别省市：河南,41