一种研究采煤塌陷区地裂缝特征用模拟装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种研究采煤塌陷区地裂缝特征用模拟装置，包括架体、设置在架体中部且用于盛放试验土层的箱体、分别设置在架体两侧且用于拍摄试验土层裂缝变化的相机组件、以及设置在箱体中且用于模拟采煤塌陷区的模拟组件，模拟组件包括多个测试板和设置在每个测试板两端底部且位于箱体外的调高组件，多个测试板沿箱体的长度方向依次布设；箱体上靠近相机组件的两侧均开设有窗口，测试板贯穿箱体并伸出窗口。本实用新型专利技术通过在箱体中铺设试验土层，并利用升降测试板模拟采煤进程，从而可以通过相机组件拍摄试验土层的裂缝变化情况，实现了对采煤形成的地层裂缝模拟，有利于分析研究采煤塌陷区的地裂缝特征。研究采煤塌陷区的地裂缝特征。研究采煤塌陷区的地裂缝特征。

【技术实现步骤摘要】
一种研究采煤塌陷区地裂缝特征用模拟装置


[0001]本技术属于模拟地层塌陷裂缝
，具体涉及一种研究采煤塌陷区地裂缝特征用模拟装置。

技术介绍

[0002]我国煤炭资源丰富，大规模的煤炭开采在带来经济利益的同时,也容易破坏地下土层结构，形成采煤塌陷未稳沉区，随着煤炭资源的持续开采，采煤塌陷引起的地表塌陷和裂缝会破坏地表土壤结构，损坏地面建筑物，从而造成环境破坏和人民经济损失，因此获取地层裂缝发育特征对于研究煤炭开采沉陷和土壤复垦具有重大意义。
[0003]目前对裂缝提取及发育机理的研究大多采用实地人工测量或卫星遥感影像解译，在成本效率和空间分辨率上存在一定的局限性，采煤引起的岩层移动和地表破坏是一个复杂的物理和力学变化过程，需要利用模拟装置进行开采模拟，以便更好的理解地层裂缝的发育机理，因此，亟需一种用于研究采煤塌陷区地裂缝特征的模拟装置。

技术实现思路

[0004]本技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种研究采煤塌陷区地裂缝特征用模拟装置，其结构简单，设计合理，配制与采煤塌陷区土层性状和厚度均相同的试验土层，通过在箱体中铺设试验土层，并利用升降测试板模拟采煤进程，从而可以通过相机组件拍摄试验土层的裂缝变化情况，实现了对采煤形成的地层裂缝模拟，有利于分析研究采煤塌陷区的地裂缝特征，实用性强。
[0005]为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：一种研究采煤塌陷区地裂缝特征用模拟装置，其特征在于：包括架体、设置在所述架体中部且用于盛放试验土层的箱体、分别设置在所述架体两侧且用于拍摄试验土层裂缝变化的相机组件、以及设置在所述箱体中且用于模拟采煤塌陷区的模拟组件，所述模拟组件包括多个测试板和设置在每个所述测试板两端底部且位于所述箱体外的调高组件，多个所述测试板沿所述箱体的长度方向依次布设；
[0006]所述箱体上靠近所述相机组件的两侧均开设有窗口，所述测试板贯穿所述箱体并伸出所述窗口，所述测试板上设置有两个对称布设且分别贴合所述箱体的两个相对内侧壁的第一挡板，位于两端的测试板端部设置有第二挡板，两个所述第二挡板的上表面均与所述测试板的上表面齐平，两个所述第二挡板的下表面均紧贴所述箱体的底部；
[0007]所述调高组件包括设置在所述架体上的丝杠螺母和穿过所述丝杠螺母的丝杆，所述丝杆的顶部设置有用于支撑所述测试板的支撑板，所述丝杠螺母的外侧壁上对称布设有把手。
[0008]上述的一种研究采煤塌陷区地裂缝特征用模拟装置，其特征在于：所述架体包括矩形框梁和设置在所述矩形框梁四角的立杆，所述立杆和所述矩形框梁形成固定所述箱体的矩形空间，所述窗口下方的所述矩形框梁上设置有多个延伸部，每个所述延伸部上均卡
接有丝杠螺母，所述立杆上设置有水平向的套筒，U型伸缩杆的两端分别套设在同侧的两个所述套筒内。
[0009]上述的一种研究采煤塌陷区地裂缝特征用模拟装置，其特征在于：所述相机组件包括相机和固定所述相机的抓夹，所述抓夹通过竖杆固定在U型伸缩杆的中部。
[0010]上述的一种研究采煤塌陷区地裂缝特征用模拟装置，其特征在于：所述延伸部上设置有用于卡接丝杠螺母底部的凹槽，所述凹槽底部的中心位置开设有供丝杆穿过的通孔，所述通孔的内侧壁上设置有与所述丝杆相适应的内螺纹。
[0011]上述的一种研究采煤塌陷区地裂缝特征用模拟装置，其特征在于：所述矩形框梁的内部设置有支撑所述矩形框梁两边的连接杆。
[0012]上述的一种研究采煤塌陷区地裂缝特征用模拟装置，其特征在于：所述箱体为无盖透明箱，且所述箱体的外侧壁沿窗口的高度方向上设置有刻度线。
[0013]上述的一种研究采煤塌陷区地裂缝特征用模拟装置，其特征在于：所述支撑板和所述测试板之间设置有垫片。
[0014]本技术与现有技术相比具有以下优点：
[0015]1、本技术操作简便、快捷，配制与采煤塌陷区土层性状和厚度均相同的试验土层，通过在箱体中铺设试验土层，并利用升降测试板模拟采煤进程，从而可以通过相机组件拍摄试验土层的裂缝变化情况，实现了对采煤形成的地层裂缝模拟，有利于分析研究采煤塌陷区的地裂缝特征，实用性强。
[0016]2、本技术通过设置调高组件，便于调整测试板的高度，既能模拟采煤后上部土层降低，获得采煤区上部及周围土层的扰动情况，还能试验研究不同采煤厚度的地层裂缝，且测试板的数量为多个，可以依次降低多个测试板，也可以同时降低多个测试板，便于模拟不同大小的采煤区和不同的采煤方式，提高了试验的广泛性和多样性。
[0017]3、本技术通过在箱体两侧均设置相机组件，且箱体为无盖透明箱，便于记录试验土层产生裂缝的全过程，也能记录裂缝产生的过程中土壤密实度的变化情况，扩大了观察范围，提高了试验的准确性。
[0018]综上所述，本技术结构简单，设计合理，配制与采煤塌陷区土层性状和厚度均相同的试验土层，通过在箱体中铺设试验土层，并利用升降测试板模拟采煤进程，从而可以通过相机组件拍摄试验土层的裂缝变化情况，实现了对采煤形成的地层裂缝模拟，有利于分析研究采煤塌陷区的地裂缝特征，实用性强。
[0019]下面通过附图和实施例，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
[0020]图1为本技术的结构示意图。
[0021]图2为本技术箱体和测试板的组织关系示意图。
[0022]图3为本技术架体的结构示意图。
[0023]图4为图3的A处放大图。
[0024]图5为本技术调高组件的结构示意图。
[0025]附图标记说明:
[0026]1‑
箱体；
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窗口；
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测试板；
[0027]4‑
第一挡板；
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第二挡板；
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立杆；
[0028]7‑
矩形框梁；
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连接杆；
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延伸部；
[0029]10
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通孔；
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‑
套筒；
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12
‑
U型伸缩杆；
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竖杆；
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抓夹；
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相机；
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‑
丝杆；
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17
‑
支撑板；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
18
‑
垫片；
[0032]19
‑
丝杠螺本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种研究采煤塌陷区地裂缝特征用模拟装置，其特征在于：包括架体、设置在所述架体中部且用于盛放试验土层的箱体(1)、分别设置在所述架体两侧且用于拍摄试验土层裂缝变化的相机组件、以及设置在所述箱体(1)中且用于模拟采煤塌陷区的模拟组件，所述模拟组件包括多个测试板(3)和设置在每个所述测试板(3)两端底部且位于所述箱体(1)外的调高组件，多个所述测试板(3)沿所述箱体(1)的长度方向依次布设；所述箱体(1)上靠近所述相机组件的两侧均开设有窗口(2)，所述测试板(3)贯穿所述箱体(1)并伸出所述窗口(2)，所述测试板(3)上设置有两个对称布设且分别贴合所述箱体(1)的两个相对内侧壁的第一挡板(4)，位于两端的测试板(3)端部设置有第二挡板(5)，两个所述第二挡板(5)的上表面均与所述测试板(3)的上表面齐平，两个所述第二挡板(5)的下表面均紧贴所述箱体(1)的底部；所述调高组件包括设置在所述架体上的丝杠螺母(19)和穿过所述丝杠螺母(19)的丝杆(16)，所述丝杆(16)的顶部设置有用于支撑所述测试板(3)的支撑板(17)，所述丝杠螺母(19)的外侧壁上对称布设有把手(20)。2.根据权利要求1所述的一种研究采煤塌陷区地裂缝特征用模拟装置，其特征在于：所述架体包括矩形框梁(7)和设置在所述矩形框梁(7)四角的立杆(6)，所述立杆(6)和所述矩形框梁(7)形成固定所述箱体(1)...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾晓卉，汤伏全，侯恩科，王双明，马婷，薛俊磊，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：新型
国别省市：