本实用新型专利技术公开了一种用于特殊围岩结构巷道或隧道的物理相似模型，涉及巷道或隧道物理相似模拟试验的技术领域，解决了现有相似模拟试验中特殊围岩结构巷道或隧道在常规物理相似模拟试验条件下难以实现模型精准铺设及巷道或隧道精准开挖，从而降低试验数据采集结果可靠性等缺陷的问题，本实用新型专利技术适用于建构不同巷道或隧道形状的巷道或隧道物理相似模型，得到的巷道或隧道物理相似模型完整，同时巷道或隧道通孔内轮廓规整，有效降低实验误差，保证试验结果准确，保证煤岩层倾角准确，材料铺层平整，各煤岩层分界线与预期位置相符，压力监测元件埋设位置不发生偏移，保证试验数据的准确。据的准确。据的准确。
【技术实现步骤摘要】
一种用于特殊围岩结构巷道或隧道的物理相似模型
[0001]本技术涉及巷道或隧道物理相似模拟试验的
，尤其涉及一种用于特殊围岩结构巷道或隧道的物理相似模型。
技术介绍
[0002]相似模拟试验可以完成岩土工程和采矿工程中实验室尺度的巷道或隧道变形破坏机理、岩层运移特征、原岩应力监测等方面的研究。目前，国内所拥有的相似模拟试验巷道或隧道铺设及开挖方法有如下特点和缺点：
[0003]运用相似模拟试验进行巷道或隧道铺设及开挖对围岩变形特征的研究大多只针对围岩结构简单类巷道或隧道，包括形状简单，或是位置简单的巷道或隧道，如矩形巷道、矩形隧道、圆形巷道、圆形隧道、近水平全煤巷道或隧道等，但对于围岩结构特殊类巷道或隧道，包括形状特殊，或是位置特殊的巷道或隧道，如直墙半圆拱形巷道、直墙半圆拱形隧道、半煤岩巷道、半煤岩隧道等特殊围岩结构巷道或隧道的物理相似模拟试验的研究鲜有提及。
[0004]无法做到精准铺设特殊围岩结构类巷道或隧道的各煤岩层，煤岩层倾角不准确，材料铺层不平，各煤岩层分界线与预期位置不符，压力监测元件埋设位置常因未提前标定而出现偏移，导致试验数据不准确。
[0005]特殊围岩结构类巷道或隧道无法精准开挖，相似模拟试验中巷道或隧道的开挖常采用“手工开洞”的开挖方式，导致巷道或隧道轮廓不规整，对试验结果产生影响。
技术实现思路
[0006]针对上述产生的现有相似模拟试验中特殊围岩结构巷道或隧道在常规物理相似模拟试验条件下难以实现精准铺设及精准开挖，从而降低试验数据采集结果可靠性等缺陷的问题，本技术的目的在于提供一种用于特殊围岩结构巷道或隧道的物理相似模型及其精准铺设和开挖方法。
[0007]为了实现上述目的，本技术采取的技术方案为：
[0008]一种用于特殊围岩结构巷道或隧道的物理相似模型，其中，
[0009]包括：试验模型主体1和相似模拟试验台，所述试验模型主体1由多个煤层和岩层铺设叠加而成，相邻的两个煤岩层之间铺设有云母粉，所述试验模型主体1上设有与填充模型12的形状相匹配的通孔，所述通孔的断面位于多个煤岩层之间，所述相似模拟试验台包括：一个试验台底座11、两个试验台侧挡板7和多个试验台后挡板2，所述试验模型主体1置于试验台底座11的上表面，两个试验台侧挡板7的下表面均与所述试验台底座11 的上表面连接，两个所述试验台侧挡板7分别与试验模型主体1的左右两侧相抵，试验模型主体1的后侧设有多个所述试验台后挡板2，每一个所述试验台后挡板2呈矩形条状，每一个试验台后挡板2的两端分别与两个所述试验台侧挡板7连接。
[0010]上述的用于特殊围岩结构巷道或隧道的物理相似模型，其中，每一个所述试验台
侧挡板7的前后两侧均设有螺纹孔10，每一个所述试验台后挡板2的左右两端分别和两个所述试验台侧挡板7通过挡板固定螺丝9连接。
[0011]上述的用于特殊围岩结构巷道或隧道的物理相似模型，其中，所述填充模型12的截面呈直墙半圆拱形，所述通孔的断面呈直墙半圆拱形。
[0012]上述的用于特殊围岩结构巷道或隧道的物理相似模型，其中，所述填充模型12的截面呈矩形，所述通孔的断面呈矩形。
[0013]上述的用于特殊围岩结构巷道或隧道的物理相似模型，其中，所述填充模型12的截面呈圆形，所述通孔的断面呈圆形。
[0014]上述的用于特殊围岩结构巷道或隧道的物理相似模型，其中，所述试验模型主体1 为半煤岩巷道物理相似模型或半煤岩隧道物理相似模型。
[0015]上述的用于特殊围岩结构巷道或隧道的物理相似模型，其中，所述试验模型主体1 为近水平全煤巷道物理相似模型或近水平全煤隧道物理相似模型。
[0016]上述的用于特殊围岩结构巷道或隧道的物理相似模型，其中，所述试验模型主体1 为近水平全岩巷道物理相似模型或近水平全煤隧道物理相似模型。
[0017]上述的用于特殊围岩结构巷道或隧道的物理相似模型，其中，所述填充模型12包括：钢筋焊接内框13和塑料板材14，在钢筋焊接内框13的外表面铺设连接有所述塑料板材 14。
[0018]本技术由于采用了上述技术，使之与现有技术相比具有的积极效果是：
[0019](1)本技术适用于建构不同巷道或隧道形状的巷道或隧道物理相似模型，得到完整的巷道或隧道物理相似模型，且巷道或隧道通孔内轮廓规整，有效降低实验误差，保证试验结果准确；
[0020](2)本技术中，保证煤岩层倾角准确，材料铺层平整，各煤岩层分界线与预期位置相符，压力监测元件埋设位置不发生偏移，保证后期试验数据的准确。
附图说明
[0021]图1是本技术的一种用于特殊围岩结构巷道或隧道的物理相似模型的结构示意图。
[0022]图2是本技术的一种用于特殊围岩结构巷道或隧道的物理相似模型的后视图。
[0023]图3是本技术的一种用于特殊围岩结构巷道或隧道的物理相似模型的填充模型的结构示意图。
[0024]图4是本技术的一种用于特殊围岩结构巷道或隧道的物理相似模型的精准铺设和开挖方法的流程图。
[0025]附图中：1、试验模型主体；2、试验台后挡板；3、煤岩层分界线；4、煤岩层名称； 5、轮廓线；6、定位提示标签；7、试验台侧挡板；8、试验台前挡板；9、挡板固定螺丝；10、螺纹孔；11、试验台底座；12、填充模型；13、钢筋焊接内框；14、塑料板材。
具体实施方式
[0026]下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步说明，但不作为本技术的
限定。
[0027]请参照图1至图4所示，示出了一种用于特殊围岩结构巷道或隧道的物理相似模型，其中，包括：
[0028]试验模型主体1和相似模拟试验台，试验模型主体1由多个煤层和岩层铺设叠加而成，相邻的两个煤岩层之间铺设有云母粉，试验模型主体1上设有与填充模型12的形状相匹配的通孔，通孔的断面位于多个煤岩层之间，相似模拟试验台包括：一个试验台底座11、两个试验台侧挡板7和多个试验台后挡板2，试验模型主体1置于试验台底座11的上表面，两个试验台侧挡板7的下表面均与试验台底座11的上表面连接，两个试验台侧挡板 7分别与试验模型主体1的左右两侧相抵，试验模型主体1的后侧设有多个试验台后挡板 2，每一个试验台后挡板2呈矩形条状，每一个试验台后挡板2的两端分别与两个试验台侧挡板7连接。
[0029]进一步，在一种较佳实施例中，每一个试验台侧挡板7的前后两侧均设有螺纹孔10，每一个试验台后挡板2的左右两端分别和两个试验台侧挡板7通过挡板固定螺丝9连接。
[0030]进一步，在一种较佳实施例中，填充模型12的截面呈直墙半圆拱形，通孔的断面呈直墙半圆拱形。
[0031]进一步，在一种较佳实施例中，填充模型12的截面呈矩形，通孔的断面呈矩形。
[0032]进一步，在一种较佳实施例中，填充模型12的截面呈圆形，通孔的断面呈圆形。
[0033]进一步，在本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于特殊围岩结构巷道或隧道的物理相似模型，其特征在于，包括：试验模型主体(1)和相似模拟试验台，所述试验模型主体(1)由多个煤层和岩层铺设叠加而成，相邻的两个煤岩层之间铺设有云母粉，所述试验模型主体(1)上设有与填充模型(12)的形状相匹配的通孔，所述通孔的断面位于多个煤岩层之间，所述相似模拟试验台包括：一个试验台底座(11)、两个试验台侧挡板(7)和多个试验台后挡板(2)，所述试验模型主体(1)置于试验台底座(11)的上表面，两个试验台侧挡板(7)的下表面均与所述试验台底座(11)的上表面连接，两个所述试验台侧挡板(7)分别与试验模型主体(1)的左右两侧相抵，试验模型主体(1)的后侧设有多个所述试验台后挡板(2)，每一个所述试验台后挡板(2)呈矩形条状，每一个试验台后挡板(2)的两端分别与两个所述试验台侧挡板(7)连接。2.根据权利要求1所述的用于特殊围岩结构巷道或隧道的物理相似模型，其特征在于，每一个所述试验台侧挡板(7)的前后两侧均设有螺纹孔(10)，每一个所述试验台后挡板(2)的左右两端分别和两个所述试验台侧挡板(7)通过挡板固定螺丝(9)连接。3.根据权利要求2所述的用于特殊围岩结构巷道或隧道的物理相似模型...
【专利技术属性】
技术研发人员：高林，刘鹏泽，吴桂义，张盼栋，孔德中，康向涛，
申请(专利权)人：贵州大学，
类型：新型
国别省市：
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