【技术实现步骤摘要】
双轴静力
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扰动耦合倾斜采空区群柱承载测试装置与方法
[0001]专利技术涉及一种双轴静力
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扰动应力耦合作用下倾斜采空区单排群柱承载能力的测试装置与方法，主要适应于多个煤、岩、充填体、混凝土、煤
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充、岩
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充试样同步加载的装置与方法，属于采矿岩石力学试验
技术介绍
[0002]由于旧采时期开采方法的落后，我国许多矿井中形成了大量的遗留煤柱，主要包括：刀柱式遗留煤柱、房柱式遗留煤柱、条带式遗留煤柱、短壁式遗留煤柱、巷采式遗留煤柱、仓房式遗留煤柱、跳采式遗留煤柱等，其在空间上密集分布、形态各异、相互影响、错综复杂且尺寸不一，以群落的形式组合形成煤柱群。同样地，在金属矿开采时采空区中也会形成矿柱群柱，来承载覆岩载荷并保障采场的长期稳定性。
[0003]充填开采可以有效控制覆岩运动与地表沉陷。近年来，为了解决充填材料来源不足和成本较高等技术难题，部分充填、巷旁充填、条带充填、墩柱充填、局部充填、短壁充填、带状充填、间隔充填、柱旁充填、结构充...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种双轴静力
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扰动耦合倾斜采空区群柱承载测试装置，其特征在于包括：试验机底座（1）、机架（2）、下压盘（3）、上压盘（4）、上滑动卡座（5）、下滑动卡座（6）、横架（7）、挡板（11）、保护环（12）、、固定环（14）、刻度线（16），固定螺栓（17）、弧形卡块（18）、固定滚轴（19）、弧形槽（20）、定位槽（21）、侧压盘（24）、侧滑动卡座（25）、伸缩立柱（26）、滑轮（27）、滑轨（28）、固定块（29）、加载装置，所述加载装置包括竖向力加载装置、力扰动装置和横向力加载装置；底座上设有四个保护环，每个保护环内部安装有一根机架，机架的底端与底座连接，顶端与横架连接，在底座两侧设有滑轨，两个侧架通过伸缩立柱与滑轮安装在滑轨上，滑轨固定在底座上；在工作台底部设有竖向力加载装置，所述力加载装置包括主加载杆、主加载油缸、压力传感器；侧架的内侧分别设有横向力加载装置，横向力加载装置包括横向液压推动轴、横向压板、横向加载油缸、横向力传感器；在横架的底部设有力扰动装置，所述力扰动装置包括扰动力传感器、扰动油缸和扰动杆；试样上方为上滑动卡座、上压盘，上滑动卡座上部与上压盘连接，上压盘与力扰动装置连接，试样底部为下滑动卡座，下滑动卡座与下压盘连接；下压盘固定在工作台上并与竖向力控制装置连接；所述上滑动卡座、下滑动卡座和侧滑动卡座外缘上都设有刻度线，可以精确地调控倾斜角度。2.根据权利要求1所述的双轴静力
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扰动耦合倾斜采空区群柱承载测试装置，其特征在于：所述的采空区为倾角为
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50
°
~50
°
的煤层开采后形成的采空区；所述的群柱包括煤柱群、矿柱群、充填柱群、混凝土柱群、煤柱
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充填柱组合群柱、矿柱
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充填柱组合群柱、煤柱
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混凝土柱组合群柱中的一种；所述的群柱是截面为圆形或矩形或三角形或梯形的群柱。3.根据权利要求1所述的双轴静力
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扰动耦合倾斜采空区群柱承载测试装置，其特征在于：下压盘（3）上面设有五个定位槽（21），用于放置试件，定位槽的形状与试件形状相对应，每个定位槽（21）中心点位于同一直线上；横向压板（23）中心点位于同一直线上；下压盘（3）上面设有五个固定槽，用于放置挡板（11），保证试件在装置旋转过程中不会滑落。4.根据权利要求1所述的双轴静力
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扰动耦合倾斜采空区群柱承载测试装置，其特征在于：侧压盘（24）通过伸缩立柱（26）与滑轮（27）安装在滑轨（28）上，滑轨（28）固定在底座（1）上，所述侧压盘（24）可根据实际需求通过伸缩立柱（26）调节高度，通过滑轨（28）调节位置。5.根据权利要求1所述的双轴静力
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扰动耦合倾斜采空区群柱承载测试装置，其特征在于：上滑动卡座、下滑动卡座、侧滑动卡座的外侧设有固定环，固定环的中部设有固定螺栓，将上、下、侧滑动卡座分别与固定环连接；固定环外侧设有弧形卡块，通过弧形卡块与上压盘（3）、下压盘（4）、侧压盘（24）的固定块连接固定。6.根据权利要求5所述的双轴静力
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扰动耦合倾斜采空区群柱承载测试装置，其特征在于：所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：白锦文，宋超，侯水云，李丽绒，杨彦群，史旭东，冯国瑞，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：
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