测量不同深度围岩破碎程度的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种测量不同深度围岩破碎程度的装置，所述三向约束件由矩形底板、矩形侧板Ⅰ、矩形侧板Ⅱ和矩形侧板Ⅲ组成，矩形侧板Ⅰ和矩形侧板Ⅱ分别与矩形底板的两个相对边垂直固定，且矩形侧板Ⅰ和矩形侧板Ⅱ平行，矩形侧板Ⅲ的一侧面与矩形侧板Ⅰ的一端、矩形侧板Ⅱ一端和矩形底板的一端固定连接且垂直，加固板固定在矩形侧板Ⅲ的另一侧面；矩形侧板Ⅰ另一端和矩形侧板Ⅱ的另一端相对位置均开设圆孔，紧固杆通过圆孔穿过矩形侧板Ⅰ和矩形侧板Ⅱ，并通过螺栓分别与矩形侧板Ⅰ和矩形侧板Ⅱ紧固；本实用新型专利技术能在对岩石试样三面受到承载约束的情况下，通过压缩实验测量其临空面的岩石变形量，从而得出岩石变形量与承载能力的内在相关性。

Device for Measuring the Fracture Degree of Surrounding Rock at Different Depths

【技术实现步骤摘要】
测量不同深度围岩破碎程度的装置
本技术涉及一种测量装置，具体是一种测量不同深度围岩破碎程度的装置。
技术介绍
随着矿产资源的开采，各种软岩巷道的支护成为困扰矿业发展的难题。我国自主研发了大量支护系统，并在矿山领域进行了充分利用，且有了长足的发展，有效提高了巷道的稳定性。但在现场施工和实地长期运用过程中还存在一些问题，由于煤矿开采过程中巷道围岩所受压力的变化，进而会使巷道围岩的变形量大，最终导致原有的支护构件难以支护的情况发生。由于巷道围岩变形大会对施工造成很大影响，因此研究岩石变形量与承载能力的内在相关性，改善巷道围岩的承载能力，是本行业亟需解决的技术问题。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题，本技术提供一种测量不同深度围岩破碎程度的装置，能在对岩石试样三面受到承载约束的情况下，通过压缩实验测量其临空面的岩石变形量，从而得出岩石变形量与承载能力的内在相关性，为后续改善巷道围岩的承载能力提供理论支撑。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案是：一种测量不同深度围岩破碎程度的装置，包括三向约束件、加固板、紧固杆和传感器固定件，所述三向约束件由矩形底板、矩形侧板Ⅰ、矩形侧板Ⅱ和矩形侧板Ⅲ组成，矩形侧板Ⅰ和矩形侧板Ⅱ分别与矩形底板的两个相对边垂直固定，且矩形侧板Ⅰ和矩形侧板Ⅱ相互平行，矩形侧板Ⅲ的一侧面与矩形侧板Ⅰ的一端、矩形侧板Ⅱ一端和矩形底板的一端固定连接且垂直，加固板固定在矩形侧板Ⅲ的另一侧面；矩形侧板Ⅰ另一端和矩形侧板Ⅱ的另一端相对位置均开设圆孔，紧固杆通过圆孔穿过矩形侧板Ⅰ和矩形侧板Ⅱ，并通过螺栓分别与矩形侧板Ⅰ和矩形侧板Ⅱ紧固连接；所述矩形侧板Ⅰ和矩形侧板Ⅱ的相对侧面均开设安装凹槽，两个安装凹槽内均设有内嵌板；所述传感器固定件由底座和固定板组成，固定板垂直固定在底座上，矩形底板上开设多个定位孔，底座处于矩形底板上，底座上的定位销插入其中一个定位孔内使底座与矩形底板相对固定，固定板侧部开设多个安装孔，每个安装孔处均设有一位移传感器。进一步，所述加固板分别与矩形侧板Ⅰ和矩形侧板Ⅱ通过三角筋板固定连接。进一步，所述两个安装凹槽的上表面均装有刻度板。与现有技术相比，本技术采用三向约束件、内嵌板、紧固杆和传感器固定件相结合方式，具有如下优点：1、本技术可以根据需要安装不同粗糙程度的内嵌板，模拟不同摩擦系数岩石间压缩过程中的鼓出量；2、本技术三向约束件上设有刻度板，能直接清晰地对岩石试件表面岩石相对位移量进行读数，比较方便；3、本技术在设备加固方面增设加固板和三角筋板的设计，能够有效地克服岩石压缩过程中扩容产生的压应力，设备刚度满足实验要求。4、本技术设计有位移传感器，在岩石试样三面受到承载约束的情况下对岩石试样的临空面进行测量，从而精确的测出岩石试样临空面的鼓出量大小，便于后续研究的使用。附图说明图1是本技术的立体结构示意图；图2是本技术的俯视图；图3是图2的右视图；图4是本技术中传感器固定件的结构剖视图。图中：1、加固板，2、三角筋板，3、矩形侧板Ⅰ，4、矩形底板，5、矩形侧板Ⅱ，6、紧固杆，7、安装凹槽，8、内嵌板，9、矩形侧板Ⅲ，10、刻度板，11、传感器固定件，12、位移传感器，13、定位销。具体实施方式下面将对本技术做进一步说明。如图所示，一种测量不同深度围岩破碎程度的装置，包括三向约束件、加固板1、紧固杆6和传感器固定件11，所述三向约束件由矩形底板4、矩形侧板Ⅰ3、矩形侧板Ⅱ5和矩形侧板Ⅲ9组成，矩形侧板Ⅰ3和矩形侧板Ⅱ5分别与矩形底板4的两个相对边垂直固定，且矩形侧板Ⅰ3和矩形侧板Ⅱ5相互平行，矩形侧板Ⅲ9的一侧面与矩形侧板Ⅰ3的一端、矩形侧板Ⅱ5一端和矩形底板4的一端固定连接且垂直，加固板1固定在矩形侧板Ⅲ9的另一侧面；矩形侧板Ⅰ3另一端和矩形侧板Ⅱ5的另一端相对位置均开设圆孔，紧固杆6通过圆孔穿过矩形侧板Ⅰ3和矩形侧板Ⅱ5，并通过螺栓分别与矩形侧板Ⅰ3和矩形侧板Ⅱ5紧固连接；所述矩形侧板Ⅰ3和矩形侧板Ⅱ5的相对侧面均开设安装凹槽7，两个安装凹槽7内均设有内嵌板8；所述传感器固定件11由底座和固定板组成，固定板垂直固定在底座上，矩形底板4上开设多个定位孔，底座处于矩形底板4上，底座上的定位销13插入其中一个定位孔内使底座与矩形底板4相对固定，固定板侧部开设多个安装孔，每个安装孔处均设有一位移传感器12。进一步，所述加固板1分别与矩形侧板Ⅰ3和矩形侧板Ⅱ5通过三角筋板2固定连接。进一步，所述两个安装凹槽7的上表面均装有刻度板10。本技术使用方法的具体步骤为：A、根据测试的围岩性质，选择具有所需摩擦系数的内嵌板8安装在安装凹槽7内；B、将待压缩岩石试样放置到三向约束件内的矩形底板4上，并使岩石试样分别与两个内嵌板8和矩形侧板Ⅲ9接触(即岩石试样的四个侧面中三个侧面分别受到约束，剩下朝向传感器固定件11的侧面为临空面)，通过刻度板10读出当前岩石试样表面在沿内嵌板8方向的长度值，将传感器固定件11放置到矩形底板4上并调整与岩石试样之间的距离，然后通过定位销13插入定位孔内使传感器固定件11相对固定，在每个安装孔处均安装位移传感器12，并将位移传感器12与计算机连接，位移传感器12对当前与岩石试样临空面之间的距离进行测量；C、紧固杆6通过圆孔穿过矩形侧板Ⅰ3和矩形侧板Ⅱ5，并通过螺栓分别与矩形侧板Ⅰ3和矩形侧板Ⅱ5紧固连接；D、将三向约束件放置到岩石压力机实验台上，根据煤矿现场测试得出的不同深度煤岩所受的压力数据，对压力机的参数进行设置，完成后启动压力机，对岩石试样施加垂直压力进行压缩试验；E、在压缩过程中，通过刻度板10读出当前压力下岩石试样表面的长度值，同时通过位移传感器12实时检测岩石试样临空面与位移传感器12之间的距离值，将上述两个值进行存储，对压力机的压力值进行动态调整，重复检测得出不同压力值下，岩石试样表面的长度值和岩石试样与位移传感器之间的距离值；完成后将不同压力值下得出的两个值分别与实验前测量的两个值做差值，得出不同压力值下岩石试样表面的相对位移量及岩石试样临空面的鼓出量。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种测量不同深度围岩破碎程度的装置，其特征在于，包括三向约束件、加固板(1)、紧固杆(6)和传感器固定件(11)，所述三向约束件由矩形底板(4)、矩形侧板Ⅰ(3)、矩形侧板Ⅱ(5)和矩形侧板Ⅲ(9)组成，矩形侧板Ⅰ(3)和矩形侧板Ⅱ(5)分别与矩形底板(4)的两个相对边垂直固定，且矩形侧板Ⅰ(3)和矩形侧板Ⅱ(5)相互平行，矩形侧板Ⅲ(9)的一侧面与矩形侧板Ⅰ(3)的一端、矩形侧板Ⅱ(5)一端和矩形底板(4)的一端固定连接且垂直，加固板(1)固定在矩形侧板Ⅲ(9)的另一侧面；矩形侧板Ⅰ(3)另一端和矩形侧板Ⅱ(5)的另一端相对位置均开设圆孔，紧固杆(6)通过圆孔穿过矩形侧板Ⅰ(3)和矩形侧板Ⅱ(5)，并通过螺栓分别与矩形侧板Ⅰ(3)和矩形侧板Ⅱ(5)紧固连接；所述矩形侧板Ⅰ(3)和矩形侧板Ⅱ(5)的相对侧面均开设安装凹槽(7)，两个安装凹槽(7)内均设有内嵌板(8)；所述传感器固定件(11)由底座和固定板组成，固定板垂直固定在底座上，矩形底板(4)上开设多个定位孔，底座处于矩形底板(4)上，底座上的定位销(13)插入其中一个定位孔内使底座与矩形底板(4)相对固定，固定板侧部开设多个安装孔，每个安装孔处均设有一位移传感器(12)。...

【技术特征摘要】
1.一种测量不同深度围岩破碎程度的装置，其特征在于，包括三向约束件、加固板(1)、紧固杆(6)和传感器固定件(11)，所述三向约束件由矩形底板(4)、矩形侧板Ⅰ(3)、矩形侧板Ⅱ(5)和矩形侧板Ⅲ(9)组成，矩形侧板Ⅰ(3)和矩形侧板Ⅱ(5)分别与矩形底板(4)的两个相对边垂直固定，且矩形侧板Ⅰ(3)和矩形侧板Ⅱ(5)相互平行，矩形侧板Ⅲ(9)的一侧面与矩形侧板Ⅰ(3)的一端、矩形侧板Ⅱ(5)一端和矩形底板(4)的一端固定连接且垂直，加固板(1)固定在矩形侧板Ⅲ(9)的另一侧面；矩形侧板Ⅰ(3)另一端和矩形侧板Ⅱ(5)的另一端相对位置均开设圆孔，紧固杆(6)通过圆孔穿过矩形侧板Ⅰ(3)和矩形侧板Ⅱ(5)，并通过螺栓分别与矩形侧板Ⅰ(3)和矩形侧板Ⅱ(5)紧...

【专利技术属性】
技术研发人员：王平，冯涛，朱永建，余伟健，鲁义，
申请(专利权)人：湖南科技大学，
类型：新型
国别省市：湖南,43