模拟不同倾角煤层开采湿陷性黄土地表下沉变形的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种模拟不同倾角煤层开采湿陷性黄土地表下沉变形的装置，所述装置包括可调斜试验装置和地表变形测量装置，其中：所述可调斜试验装置由试验底座、上部台架和可调斜装置组成；所述上部台架由底板和设置在底板两端的可调斜试验架组成；所述可调斜装置由千斤顶、顶盖、滚轮支架和滚轮组成；所述地表变形测量装置由水平承载测量钢板、可伸缩垂直测尺和滑块组成。本实用新型专利技术便于调整模型的角度，模拟不同倾角煤层的开采情况；模拟中观测地表和覆岩移动变形，通过移动滑块，标定十字线测点位置，然后快速读取水平变形值和垂直变形值。变形值。变形值。

【技术实现步骤摘要】
模拟不同倾角煤层开采湿陷性黄土地表下沉变形的装置


[0001]本技术涉及一种可变倾角和快速测量地表移动变形试验装置，具体涉及一种模拟倾斜煤层开采湿陷性黄土地表下沉变形的试验装置。

技术介绍

[0002]矿井生产过程中，煤层开采导致覆岩变形、地表下沉变形，对地表村庄等建筑物造成破坏，如何确定地表异常沉陷规律是确保煤矿安全生产的重大难题。实验室相似岩体模拟试验是研究矿井开采地表异常沉陷的重要手段，对于矿井安全生产具有重要意义。
[0003]煤炭作为我国的主要能源，对整个国民经济和国计民生发挥着极其重要的作用。有用矿物体从地下被开采出以后，周围岩体的原有应力平衡重新分布，直至产生新的平衡。岩层和地表在此过程中产生移动、变形、冒落、开裂等。地表沉陷不仅破坏了矿区生态环境，而且已经对地表建(构)筑物及土地造成了严重的损害，造成了严重的资源与环境问题。同时，这种煤炭开采沉陷灾害问题容易引起建(构)筑物受损甚至垮塌等，在我国华北地区使有限耕地破坏，造成农作物减产，严重影响了人们的安全生产和正常生活。因此，地表沉陷引发的灾害既是生态环境问题，也是社会问题。
[0004]目前，实验室相似试验是研究地表沉陷的重要手段。对于倾斜煤层在铺设时比较困难，有时通过吊机进行调斜，对条件要求高。实验过程中变形观测量大，很不方便，缺少一种模拟倾斜煤层开采湿陷性黄土地表下沉变形的试验装置。

技术实现思路

[0005]本技术的目的是提供一种模拟不同倾角煤层开采湿陷性黄土地表下沉变形的装置，该装置利用固定试验底座、上部台架和可调斜装置，可适时调整模型的角度，承载水平钢板和可滑动垂直测尺测量实验过程中的岩层变形，快速直接读取。
[0006]本技术的目的是通过以下技术方案实现的：
[0007]一种模拟不同倾角煤层开采湿陷性黄土地表下沉变形的装置，包括可调斜试验装置和地表变形测量装置，其中：
[0008]所述可调斜试验装置由试验底座、上部台架和可调斜装置组成；
[0009]所述上部台架由底板和设置在底板两端的可调斜试验架组成；
[0010]所述可调斜装置由千斤顶、顶盖、滚轮支架和滚轮组成；
[0011]所述地表变形测量装置由水平承载测量钢板、可伸缩垂直测尺和滑块组成；
[0012]所述水平承载测量钢板的两端固定在可调斜试验架的槽钢上；
[0013]所述可伸缩垂直测尺通过滑块与水平承载测量钢板连接；
[0014]所述滑块可沿着水平承载测量钢板水平移动，而且垂向上允许可伸缩垂直测尺上下移动，以保证滑块下方可伸缩垂直测尺长度满足需要；
[0015]所述试验底座的左侧设计为铰支座，通过铰支座与上部台架的底板铰接，试验底座的右侧设置有储藏室，储藏室内设置有千斤顶，千斤顶的顶部设置有顶盖，滚轮通过滚轮
支架固定在顶盖上，可将上部台架右侧抬高到设计高度。
[0016]相比于现有技术，本技术具有如下优点：
[0017]本技术便于调整模型的角度，模拟不同倾角煤层的开采情况；模拟中观测地表和覆岩移动变形，通过移动滑块，标定十字线测点位置，然后快速读取水平变形值和垂直变形值。
附图说明
[0018]图1为本技术的室内相似模拟试验中快速测量地表和覆岩移动变形装置的整体结构轴测图；
[0019]图2为本技术试验装置使用时的俯视结构示意图；
[0020]图3为本技术试验装置使用时的主视结构示意图；
[0021]图4为滑块的结构示意图；
[0022]图5为倾斜煤层装置的结构示意图；
[0023]图6为固定装置的结构示意图；
[0024]图7为模型铺设完成待开挖时，变形测量装置工作示意图；
[0025]图8为煤层开挖后，变形测量装置工作示意图；
[0026]图中，1
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试验底座，2
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上部台架，3
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可调斜装置，4
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底板，5
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可调斜试验架，6
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千斤顶，7
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顶盖，8
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滚轮支架，9
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滚轮，10
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水平承载测量钢板，11
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可伸缩垂直测尺，12
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固定装置，13
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滑块，14
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铰支座，15
‑
储藏室。
具体实施方式
[0027]下面结合附图对本技术的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本技术技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术技术方案的精神和范围，均应涵盖在本技术的保护范围中。
[0028]本技术提供了一种模拟不同倾角煤层开采湿陷性黄土地表下沉变形的装置，如图1
‑
6所示，所述装置由可调斜试验装置和地表变形测量装置组成，其中：
[0029]所述可调斜试验装置由试验底座、上部台架和可调斜装置组成；
[0030]所述上部台架由上部台架底板和设置在上部台架底板两端的可调斜试验架组成；
[0031]所述可调斜装置由千斤顶、顶盖与滚轮支架和滚轮组成；
[0032]所述地表变形测量装置由水平承载测量钢板、可伸缩垂直测尺、滑块组成；
[0033]所述水平承载测量钢板的两端固定在可调斜试验架的槽钢上；
[0034]所述可伸缩垂直测尺通过滑块与水平承载测量钢板连接，能够同时测量水平和垂直变形；
[0035]所述滑块可沿着水平承载测量钢板水平移动，而且垂向上允许可伸缩垂直测尺上下移动，以保证滑块下方可伸缩垂直测尺长度满足需要；
[0036]所述试验底座的左侧设计为铰支座，通过铰支座与上部台架底板铰接；
[0037]所述试验底座的右侧设置有储藏室，储藏室内设置有千斤顶，千斤顶的顶部设置有顶盖，滚轮通过滚轮支架固定在顶盖上，可将上部台架右侧抬高到设计高度。
[0038]本技术中，所述水平承载测量钢板的两端分别设有两个通孔，水平钢板的两
端通过固定装置与可调斜试验架连接固定。
[0039]本技术中，所述滑块安放在固定好的水平承载测量钢板上，然后可伸缩垂直测尺穿过滑块，调整好长度后，滑块与可伸缩垂直测尺通过固定螺丝固定好。
[0040]本技术中，所述水平承载测量钢板具有两个作用，一是测量水平变形，二是标定初始的地表高度，为开采后地表变形提供参考。
[0041]本技术中，所述水平承载测量钢板为具有刚度、垂向变形可忽略的厚度薄刚板，如厚1mm，宽2cm，长可根据需要选择(如：1.6m)。
[0042]本技术中，所述水平承载测量钢板上可以粘贴刻度纸，刻度纸的精度可以根据需要选择。
[0043]本技术中，所述可调斜试验架可用于不同倾角煤层的模拟。
[0044]本技术中，所述可伸缩垂直测尺选择轻便塑性材本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模拟不同倾角煤层开采湿陷性黄土地表下沉变形的装置，其特征在于所述装置包括可调斜试验装置和地表变形测量装置，其中：所述可调斜试验装置由试验底座、上部台架和可调斜装置组成；所述上部台架由底板和设置在底板两端的可调斜试验架组成；所述可调斜装置由千斤顶、顶盖、滚轮支架和滚轮组成；所述地表变形测量装置由水平承载测量钢板、可伸缩垂直测尺和滑块组成；所述水平承载测量钢板的两端固定在可调斜试验架的槽钢上；所述可伸缩垂直测尺通过滑块与水平承载测量钢板连接；所述滑块可沿着水平承载测量钢板水平移动，而且垂向上允许可伸缩垂直测尺上下移动，以保证滑块下方可伸缩垂直测尺长度满足需要；所述试验底座的左侧设计为铰支座，通过铰支座与上部台架的底板铰接，试验底座的右侧设置有储藏室，储藏室内设置有千斤顶，千斤顶的顶部设置有顶盖，滚轮通过滚轮支架固定在顶盖上，可将上部台架右侧抬高到设计高度。2.根据权利要求1所述的模拟不同倾角煤层开采湿陷性黄土地...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建功，徐兵，秦宇鹏，赵鹏程，秦江丽，王慧武，任栋，李凯，郝慧赟，李见波，
申请(专利权)人：山西霍尔辛赫煤业有限责任公司，
类型：新型
国别省市：