充填散体在动-静态作用力下压缩性能的测试装置及方法制造方法及图纸

充填散体在动‑静态作用力下压缩性能的测试装置及方法，包括液压缸、钢结构框架、所述钢结构框架底端上表面安装有液压缸，液压缸顶部依次设置有提升平台、圆筒装置和第一载荷传感器、加载塞柱、第二载荷传感器，所述钢结构框架顶部依次设置有活动加载工字块和支架、冲击铁块及电磁铁，电磁铁与钢绳连接，圆筒装置通过导线及多通道静态应变仪与计算机连接，第二载荷传感器和第一载荷传感器分别通过导线与多通道静态应变仪连接。本发明专利技术即能得到废石散体在静态作用下的压缩量及模量特性，也能测量散体受压时的侧压力，侧压力有利于抑制矿柱围岩的变形破坏、提高矿柱、围岩强度、维持空区稳定及充填散体中的侧压力分布对充填采矿设计有重要指导作用。

【技术实现步骤摘要】
充填散体在动-静态作用力下压缩性能的测试装置及方法
本专利技术属于矿床充填开采
，具体涉及到充填散体在动-静态作用力下压缩性能的测试装置及方法。
技术介绍
随着国民经济的高速发展，矿产资源需求量逐年增大，开采“三下”(村庄下、水体下和铁路下)矿体和深部金属矿产资源，已成为当前矿产资源开采领域中的重要研究内容，而废石、尾砂等固体废弃物充填采矿技术作为解放“三下”矿体的一个有效途径，不仅可以有效控制采场上覆岩层移动、限制地表沉陷，而且在深部开采的特殊环境下，充填采矿对于岩爆、高温、采场闭合等灾害有重要的抑制作用，同时，可充分利用矿山生产、建设中废石散体等固体废弃资源，为从根本上我国矿产资源开采与生态环境保护一体化、矿区可持续发展问题提供了一种可靠的技术途径，是一项一举多得的绿色开采技术。科学地分析计算废石、尾砂等固体废弃物充填开采后的地表沉陷是“三下”开采的关键问题之一。金属矿床开采是一个周期相对较长的过程，废石、尾砂等充填散体除了承受围岩压力外，还频繁遭受到工作采场的爆破振动的影响。因此系统地研究废石、尾砂等充填散体在静、动态作用下的压实特本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种充填散体在动-静态作用力下压缩性能的测试装置，其特征在于，包括液压缸、钢结构框架、圆筒状薄壁、顶板、底板、提升平台、加载塞柱；所述钢结构框架底端上表面安装有液压缸，通过液压缸的加压进油口和卸压进油口实现对试验散体的加载和卸载，液压缸活塞杆伸出缸体部分末端设置有提升平台，提升平台上表面设置有圆筒装置和第一载荷传感器，且第一载荷传感器位于圆筒装置内腔，圆筒装置通过导线与多通道静态应变仪输入端连接，多通道静态应变仪输出端通过导线与计算机连接，所述圆筒装置内填充有试验散体，试验散体材料顶部设置有加载塞柱，加载塞柱上表面设置有第二载荷传感器，且第二载荷传感器和第一载荷传感器分别通过导线与多通道静...

【技术特征摘要】
1.一种充填散体在动-静态作用力下压缩性能的测试装置，其特征在于，包括液压缸、钢结构框架、圆筒状薄壁、顶板、底板、提升平台、加载塞柱；所述钢结构框架底端上表面安装有液压缸，通过液压缸的加压进油口和卸压进油口实现对试验散体的加载和卸载，液压缸活塞杆伸出缸体部分末端设置有提升平台，提升平台上表面设置有圆筒装置和第一载荷传感器，且第一载荷传感器位于圆筒装置内腔，圆筒装置通过导线与多通道静态应变仪输入端连接，多通道静态应变仪输出端通过导线与计算机连接，所述圆筒装置内填充有试验散体，试验散体材料顶部设置有加载塞柱，加载塞柱上表面设置有第二载荷传感器，且第二载荷传感器和第一载荷传感器分别通过导线与多通道静态应变仪输入端连接，第二载荷传感器用于测量对试验散体施加的轴向压力，第一载荷传感器用于测量轴向压力经过圆筒装置的顶板-试验散体-底板后剩余轴向压力，钢架构框架顶端中部设置有位于第二载荷传感器上方的活动加载工字块，钢结构框架顶端设置有支架，支架横梁的下表面设置有电磁铁，电磁铁下表面连接有冲击块，电磁铁上表面与钢绳一端连接，钢绳另一端贯穿支架的横梁并且通过滑轮之后固定。


2.根据权利要求1所述的充填散体在动-静态作用力下压缩性能的测试装置，其特征在于：所述圆筒装置包括圆筒，所述圆筒中下部设置有位于第一载荷传感器上方的底板，圆筒中上部设置有与底板中心线共线的顶板，且圆筒、顶板及底板形成的空腔内填充有试验散体，试验散体与圆筒内壁之间敷设有薄膜传感器，且薄膜传感器位于顶板与底板之间，薄膜传感器输出端通过导线与多通道静态应变仪输入端连接，用于测量试验散体在静、动态作用力下压缩时水平侧向压力，所述顶板上表面安装有加载塞柱和位移传感器，位移传感器通过导线与多通道静态应变仪输入端连接。


3.根据权利要求2所述的充填散体在动-静态作用力下压缩性能的测试装置，其特征在于：所述圆筒为一体无缝连接钢材质圆筒，圆筒内壁设置有4条等间距的刻度线，且刻度线沿圆筒轴线设置。


4.根据权利要求2所述的充填散体在动-静态作用力下压缩性能的测试装置，其特征在于：所述顶板与底板的直径一致，且小于圆筒内径2-4mm。


5.根据权利要求1所述的充填散体在动-静态作用力下压缩性能的测试装置，其特征在于：所述薄膜传感器与试验散体之间设置有保护薄层。


6.根据权利要求1所述的一种充填散体在静态作用力下压缩性能的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、将液压缸放入到钢结构框架底部，将圆筒放置在液压缸的提升平台上，且保证圆筒与提升平台轴向中心线对齐；将第一载荷传感器及底板依次放入圆筒中，且底板安装于第一载荷传感器上方，通过观察圆筒内壁的四条等高度刻度线调整底板处于水平，此时第一载荷传感器和底板中心线重合，并记录底板上表面处的刻度值；在圆筒内壁圆周方向敷设保护薄层及薄膜传感器；将试验散体分多层放置于圆筒内铺平，且使试验散体填充高度低于薄膜传感器高度，放入顶板，通过观察圆筒内壁的四条等高度刻度线调整顶板处于水平，并记录顶板上表面处的刻度值；将加载塞柱放置在顶板中心位置，在活动加载工字块和加载塞柱之间放置第二载荷传感器，保证活动加载工字块、加载塞柱及第二载荷传感器中心线重合；并在顶板上放置位移传感器，将第一载荷传感器、第二载荷传感器、薄膜传感器以及位移传感器分别与多通道静态应变仪连接，将液压缸的加压进油口和卸压进油口通过管线与供油系统连...

【专利技术属性】
技术研发人员：于庆磊，勒治华，朱万成，杨天鸿，牛雷雷，曹永胜，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21