矿压相似模拟实验测量顶板压力的模拟支架制造技术

本实用新型专利技术涉及一种矿压相似模拟实验测量顶板压力的模拟支架，包括：支撑装置，所述支撑装置包括有顶梁和底座，顶梁与底座之间设有连接部，连接部的上下两端分别与顶梁和底座连接；测力装置，测力装置设置在支撑装置的连接部内部，包括弹性件和测力计，所述弹性件随着所述连接部的形变而产生弹性形变并在发生形变时提供支撑力，所述测力计与弹性件接触连接。本实用新型专利技术采用测力支架与顶板相互耦合和检测煤壁后方顶板压力变化，性能稳定，结构合理；阵列式安装测力结构可以测量测线上不同点的压力数据，为研究提供了丰富的数据支持；采用自动数据采集装置，提高了数据的准确度、减轻了实验劳动量；移动结构设计简单，操作方便。

Simulation support for roof pressure measurement by similar simulation experiment of mine pressure

The utility model relates to a simulated support for measuring roof pressure in similar simulation experiment of mine pressure, which includes: a support device, the support device includes a top beam and a base, a connection part is arranged between the top beam and the base, the upper and lower ends of the connection part are respectively connected with the top beam and the base; a force measuring device and a force measuring device are arranged in the connection part of the support device, including an elastic part and a dynamometer The elastic member will produce elastic deformation along with the deformation of the connecting part and provide a supporting force when the deformation occurs. The dynamometer is in contact with the elastic member. The utility model adopts the coupling of the force measuring bracket and the roof and detects the pressure change of the roof behind the coal wall, which has stable performance and reasonable structure; the array type installation force measuring structure can measure the pressure data of different points on the measuring line, which provides rich data support for the research; the automatic data acquisition device is adopted, which improves the accuracy of the data and reduces the amount of experimental labor; the mobile structure design It is simple and easy to operate.

【技术实现步骤摘要】
矿压相似模拟实验测量顶板压力的模拟支架
本技术涉及矿压相似模拟
，具体涉及一种矿压相似模拟实验测量顶板压力的模拟支架。
技术介绍
在矿山压力相似模拟实验技术是一种重要的科学研究手段，自20世纪30年代提出以来，在矿山领域解决了许多采场覆岩运移问题。虽然随着计算机技术的快速发展，数值模拟方法迅速崛起，在一定程度上取代了相似模拟实验，但是面对复杂工程问题时，因无法获得准确的边界条件、本构关系和输入参数等而导致数值模拟方法失效。因此，相似模拟实验技术在矿山压力研究中依旧占有重要地位。相似模拟实验是在实验室内按照相似原理制作与原型几何相似、应力相似和重力相似的模型，采用应力传感器和位移传感器检测模型内的应力和位移变化情况，结合现场实际推断岩体内的应力场和位移场的分布规律，从而解决现场实际问题。但是，由于实验室中实验条件的限制，现场很多重要设备无法在实验室中再现，因此便需要一种能够代替现场重要设备功能，同时满足实验要求的特殊装置，以更加接近工程现场，所以产生了这种测力模拟支架。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种矿压相似模拟实验测量顶板压力的模拟支架，采用测力支架与顶板相互耦合和检测煤壁后方顶板压力变化，性能稳定，结构合理；阵列式安装测力结构可以测量测线上不同点的压力数据，为研究提供了丰富的数据支持；采用自动数据采集装置，提高了数据的准确度、减轻了实验劳动量；移动结构设计简单，操作方便。为了实现上述目的，本技术提供如下技术方案：本技术提供一种矿压相似模拟实验测量顶板压力的模拟支架，所述矿压相似模拟实验测量顶板压力的模拟支架包括：支撑装置，所述支撑装置包括有顶梁和底座，所述顶梁与底座之间设有连接部，所述连接部的上下两端分别与顶梁和底座连接，所述连接部在受力时发生形变并在发生形变时提供支撑力，所述顶梁上部与所述底座下部分别接触模拟支架的外界施力点；测力装置，所述测力装置设置在支撑装置的连接部内部，包括有弹性件和测力计，所述弹性件随着所述连接部的形变而产生弹性形变并在发生形变时提供支撑力，所述测力计与弹性件接触连接，用于检测连接部的受力大小。在上述的矿压相似模拟实验测量顶板压力的模拟支架中，作为优选方案，所述矿压相似模拟实验测量顶板压力的模拟支架还包括：保护装置，所述保护装置包括有保护板和掩护梁，所述保护板与掩护梁分别相对设置在所述支撑装置的两侧面，所述保护板设置在支撑装置的前侧面，所述掩护梁设置在支撑装置的后侧面。在上述的矿压相似模拟实验测量顶板压力的模拟支架中，作为优选方案，所述保护板包括上保护板和下保护板，所述掩护梁包括上掩护梁和下掩护梁，所述上保护板固定垂直安装在顶梁的前侧面，所述下保护板固定垂直安装在底座的前侧面，所述上保护板与下保护板之间间隔一定距离；所述上掩护梁铰接在顶梁的后侧面上，所述下掩护梁铰接在底座的后侧面上，所述上掩护梁与下掩护梁之间的连接方式为铰接，且上掩护梁与下掩护梁之间形成夹角、夹角顶点朝外。在上述的矿压相似模拟实验测量顶板压力的模拟支架中，作为优选方案，所述连接部包括有上滑动管和下滑动管，所述上滑动管和下滑动管均为圆管状，所述上滑动管与下滑动管相互套接；所述测力计设置在下滑动管内部，所述弹性件设置在上滑动管内部，所述弹性件的下端与所述测力计的上端接触。在上述的矿压相似模拟实验测量顶板压力的模拟支架中，作为优选方案，所述测力装置还包括有数据采集器，所述数据采集器与测力计的数据输出端通过数据线连接，所述下滑动管下部设有通孔，所述数据线从所述通孔中穿过，所述数据采集器用于记录并存储压力数据。在上述的矿压相似模拟实验测量顶板压力的模拟支架中，作为优选方案，所述上滑动管套接于下滑动管内部，即上滑动管的外径尺寸不大于下滑动管的内径尺寸。在上述的矿压相似模拟实验测量顶板压力的模拟支架中，作为优选方案，所述矿压相似模拟实验测量顶板压力的模拟支架还包括：移动装置，所述移动装置包括有移动槽板、移动尺和移动板；所述移动槽板呈方形管状、设置在上滑动管与顶梁之间，移动槽板的上下两面分别固定连接上滑动管的上端和顶梁的下表面；所述移动尺呈条形板状、插接在移动槽板中，所述移动尺的一端处于移动槽板外部；所述移动板呈方形板状、固定水平设置在底座端部。在上述的矿压相似模拟实验测量顶板压力的模拟支架中，作为优选方案，所述连接部有多个，多个所述连接部平行并列排布，每个连接部的上端均连接至顶梁，多个连接部的下端均连接至同一个底座，每个连接部均设有一个弹性件、一个测力计、一个上滑动管和一个下滑动管，所有测力计均通过数据线连接至数据采集器。在上述的矿压相似模拟实验测量顶板压力的模拟支架中，作为优选方案，所述顶梁有多个，顶梁数量与连接部数量相同，多个所述顶梁水平并列排布，每个顶梁分别对应连接一个连接部。在上述的矿压相似模拟实验测量顶板压力的模拟支架中，作为优选方案，所述上保护板、上掩护梁和下掩护梁均有多个，所述上保护板、上掩护梁和下掩护梁的数量相等且均与连接部的数量相等，多个所述上保护板并列排布，每个所述顶梁的一侧均对应设置一个上保护板，每个顶梁另一侧均铰接有一个上掩护梁，每个上掩护梁均对应铰接一个下掩护梁，所有所述的下掩护梁均共同铰接至底座，每对上掩护梁和下掩护梁之间的夹角相等。与最接近的现有技术相比，本技术提供的技术方案具有如下有益效果：本技术提供一种矿压相似模拟实验测量顶板压力的模拟支架，具有如下优点：本技术的目的在于提供一种矿压相似模拟实验测量顶板压力的模拟支架，通过在上滑动管和下滑动管内安装稳定弹簧和测力计，在顶梁上下移动时，为顶梁提供一定程度的支撑力的同时测量支撑力的大小；上保护板和下保护板分别固定在顶梁和底座前端，防止前部破碎的实验材料落入支架内部，影响支架性能；上掩护梁和下掩护梁分别铰接在顶梁和底座后端，并且上掩护梁和下掩护梁同时铰接在一起，在支架后方形成一个封闭的挡板，防止支架后方断裂的材料砸到支架；移动尺插入顶梁下方的移动槽内，移动尺的一端超出顶梁，轻轻下压移动尺端头，同时捏住底座两侧的移动板，使顶梁下降，使顶梁与外界受力点脱离，方便移动支架，移架后慢慢松开移动尺和移动板，使支架重新支护顶板；本技术的测力支架具有多个并列顶梁，采用阵列式安装测力结构可以测量测线上不同点的压力数据，为研究提供了丰富的数据支持可以测量测线上的不同测点的压力，有效的提高了矿山压力相似模拟实验的智能化，保护板和掩护梁有效延长了测力支架的使用寿命。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。其中：图1是本技术实施例所提供的矿压相似模拟实验测量顶板压力的模拟支架总体结构示意图；图2是本技术实施例所提供的矿压相似模拟实验测量顶板压力的模拟支架左视剖面结构示意图；图3是本技术实施例所提供的矿压相似模拟实验测量顶板压本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种矿压相似模拟实验测量顶板压力的模拟支架，其特征在于，所述矿压相似模拟实验测量顶板压力的模拟支架包括：/n支撑装置，所述支撑装置包括有顶梁和底座，所述顶梁与底座之间设有连接部，所述连接部的上下两端分别与顶梁和底座连接，所述连接部在受力时发生形变并在发生形变时提供支撑力，所述顶梁上部与所述底座下部分别接触模拟支架的外界施力点；/n测力装置，所述测力装置设置在支撑装置的连接部内部，包括有弹性件和测力计，所述弹性件随着所述连接部的形变而产生弹性形变并在发生形变时提供支撑力，所述测力计与弹性件接触连接，用于检测连接部的受力大小。/n

【技术特征摘要】
1.一种矿压相似模拟实验测量顶板压力的模拟支架，其特征在于，所述矿压相似模拟实验测量顶板压力的模拟支架包括：
支撑装置，所述支撑装置包括有顶梁和底座，所述顶梁与底座之间设有连接部，所述连接部的上下两端分别与顶梁和底座连接，所述连接部在受力时发生形变并在发生形变时提供支撑力，所述顶梁上部与所述底座下部分别接触模拟支架的外界施力点；
测力装置，所述测力装置设置在支撑装置的连接部内部，包括有弹性件和测力计，所述弹性件随着所述连接部的形变而产生弹性形变并在发生形变时提供支撑力，所述测力计与弹性件接触连接，用于检测连接部的受力大小。


2.如权利要求1所述的矿压相似模拟实验测量顶板压力的模拟支架，其特征在于，所述矿压相似模拟实验测量顶板压力的模拟支架还包括：
保护装置，所述保护装置包括有保护板和掩护梁，所述保护板与掩护梁分别相对设置在所述支撑装置的两侧面，所述保护板设置在支撑装置的前侧面，所述掩护梁设置在支撑装置的后侧面。


3.如权利要求2所述的矿压相似模拟实验测量顶板压力的模拟支架，其特征在于，所述保护板包括上保护板和下保护板，所述掩护梁包括上掩护梁和下掩护梁，所述上保护板固定垂直安装在顶梁的前侧面，所述下保护板固定垂直安装在底座的前侧面，所述上保护板与下保护板之间间隔一定距离；所述上掩护梁铰接在顶梁的后侧面上，所述下掩护梁铰接在底座的后侧面上，所述上掩护梁与下掩护梁之间的连接方式为铰接，且上掩护梁与下掩护梁之间形成夹角、夹角顶点朝外。


4.如权利要求3所述的矿压相似模拟实验测量顶板压力的模拟支架，其特征在于，所述连接部包括有上滑动管和下滑动管，所述上滑动管和下滑动管均为圆管状，所述上滑动管与下滑动管相互套接；所述测力计设置在下滑动管内部，所述弹性件设置在上滑动管内部，所述弹性件的下端与所述测力计的上端接触。


5.如权利要求4所述的矿压相似模拟实验测量顶板压力的模拟支架，其特征在于，所述测力装...

【专利技术属性】
技术研发人员：史文豹，贺凯，常聚才，李传明，李彦，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：新型
国别省市：安徽;34