地下工程防护网力学性能试验系统与方法技术方案

本发明专利技术涉及煤矿等地下工程支护技术领域，尤其涉及地下工程防护网力学性能试验系统与方法。本发明专利技术提供一种地下工程防护网力学性能试验系统，包括支撑装置、拉伸测试装置和岩石耦合作用测试装置，该支撑装置包括支撑部件和活动部件，活动部件活动连接支撑部件，防护网安装于活动部件，活动部件配置成带动防护网在拉伸测试位置和岩石测试位置之间运动；至少一个拉伸测试装置配置成对防护网进行拉伸测试；岩石耦合作用测试装置配置成对防护网进行岩石耦合作用测试。本发明专利技术提供的地下工程防护网力学性能试验系统与方法，用以完善防护网力学性能的测试方式，可有效测试防护网的综合力学性能，指导地下工程防护网参数合理设计。指导地下工程防护网参数合理设计。指导地下工程防护网参数合理设计。

【技术实现步骤摘要】
地下工程防护网力学性能试验系统与方法


[0001]本专利技术涉及煤矿等地下工程防护
，尤其涉及地下工程防护网力学性能试验系统与方法。

技术介绍

[0002]地下工程防护网（或可称防护网）作为地下工程防护中的一类重要防护结构，因其安全可靠，因此被广泛使用。随着地下空间的发展，尤其煤矿工程，开采深度和开采难度日益增大，地下环境变得更加复杂，这对防护网的力学性能提出了更高的要求。如今的防护网发挥的作用越来越广泛，不仅可以将地下防护材料的点防护转化为面防护，有效抑制围岩的脱落，而且某些防护网还具有了吸能能力。
[0003]在煤矿开采过程中，防护网由于地应力、施工荷载、爆破冲击力和断层滑移作用等不同因素影响，使其处在动静荷载耦合的力学状态下。同时，防护网作为防护体系重要组成部分，其与岩石的相互作用规律以及力学性能测试显得尤为重要。
[0004]然而，现有的防护网力学性能试验系统与方法主要存在以下问题：1.目前的防护网力学性能试验系统多集中在单一的静荷载或者单一的动荷载测试，并未考虑动静荷载耦合的情况。
[0005]2.目前的防护网力学性能试验系统只是在单一方向上进行荷载测试，并未综合考虑多个不同方向受荷载的情况，同时缺乏与岩体耦合作用下的力学性能测试。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种地下工程防护网力学性能试验系统与方法，用以丰富防护网力学性能的试验方式，有效测试防护网的综合力学性能。
[0007]本专利技术的上述目的可采用下列技术方案来实现：本专利技术提供一种地下工程防护网力学性能试验系统，包括：支撑装置，包括支撑部件和活动部件，活动部件活动连接支撑部件，防护网安装于活动部件，活动部件配置成带动防护网在拉伸测试位置和岩石测试位置之间运动；至少一个拉伸测试装置，在防护网位于拉伸测试位置的状态下，至少一个拉伸测试装置配置成对防护网进行拉伸测试；岩石耦合作用测试装置，在防护网位于岩石测试位置的状态下，岩石耦合作用测试装置配置成对防护网进行岩石耦合作用测试。
[0008]在本专利技术的实施方式中，活动部件可转动连接支撑部件，活动部件配置成带动防护网在拉伸测试位置和岩石测试位置之间转动。
[0009]在本专利技术的实施方式中，支撑装置还包括转动杆，转动杆由外至内经支撑部件的外周壁穿设于支撑部件，活动部件通过转动杆可转动连接于支撑部件内，地下工程防护网力学性能试验系统还包括转动驱动装置，转动驱动装置的输出端与转动杆的外端相接，其中，在防护网位于拉伸测试位置的状态下，防护网呈横向设置，在
防护网位于岩石测试位置的状态下，防护网呈纵向设置。
[0010]在本专利技术的实施方式中，岩石耦合作用测试装置包括碎石荷载测试部件，碎石荷载测试部件位于支撑部件的前侧，在防护网位于岩石测试位置的状态下，碎石荷载测试部件配置成释放碎石至防护网的表面。
[0011]在本专利技术的实施方式中，碎石荷载测试部件包括：储石件，具有储石内腔；储气件，包括储气部和气泵，储气部具有储气内腔，储气内腔与储石内腔相连通；气泵与储气内腔相通，配置成释放储石内腔中的碎石至防护网的表面。
[0012]在本专利技术的实施方式中，岩石耦合作用测试装置还包括位于支撑部件的后侧的完整岩石荷载测试部件，完整岩石荷载测试部件包括摆锤支撑件和摆锤，摆锤支撑件位于支撑部件的前侧，摆锤可转动设置于支撑部件的上部，以使摆锤相对于摆锤支撑件由后向前摆动，在防护网位于岩石测试位置的状态下，摆锤施加荷载至防护网的表面。
[0013]在本专利技术的实施方式中，还包括设置于支撑部件的后部的双作用液压缸，双作用液压缸包括由前至后延伸设置的接触板推动活塞杆，接触板推动活塞杆的前端设有接触板，摆锤的摆动推动接触板推动活塞杆的后端向前运动，以通过接触板施加荷载至防护网的表面，实现岩石动静荷载测试。
[0014]在本专利技术的实施方式中，拉伸测试装置为四个，四个拉伸测试装置沿支撑部件的周向均匀间隔设置于活动部件的上端，且位于防护网的外周，实现对防护网的平面单向荷载测试和平面双向荷载测试；拉伸测试装置包括直线运动结构和防护网夹具，直线运动结构设置于活动部件的上端，防护网夹具位于直线运动结构的内侧，并与直线运动结构的输出端相接，防护网夹具夹持于防护网以使防护网安装于活动部件。
[0015]在本专利技术的实施方式中，直线运动结构包括驱动液压缸和伺服阀，驱动液压缸设置于活动部件的上端；伺服阀设置于驱动液压缸，配置成控制驱动液压缸的进油量，以使驱动液压缸的拉伸活塞杆进行冲击运动，实现平面单向和双向的拉伸动静荷载测试；地下工程防护网力学性能试验系统还包括位移传感器，设置于拉伸活塞杆，以检测防护网的形变量。
[0016]本专利技术提供一种地下工程防护网力学性能试验方法，地下工程防护网力学性能试验方法基于上述的地下工程防护网力学性能试验系统，地下工程防护网力学性能试验方法包括：通过多个防护网夹具夹持防护网的边缘使防护网安装于活动部件；将防护网置于拉伸测试位置，通过拉伸测试装置拉伸防护网，以对防护网进行拉伸测试；调整活动部件的位置使防护网位于岩石测试位置；利用岩石耦合作用测试装置对防护网进行岩石耦合作用测试；以完成对防护网的拉伸测试和岩石耦合作用测试。
[0017]本专利技术的地下工程防护网力学性能试验系统与方法的特点及优点是：在防护网安装于活动部件的状态下，活动部件配置成带动防护网在拉伸测试位置和岩石测试位置之间运动，在防护网位于拉伸测试位置的状态下，至少一个拉伸测试装置
配置成对防护网进行拉伸测试，在防护网位于岩石测试位置的状态下，岩石耦合作用测试装置配置成对防护网进行岩石耦合作用测试，在具体应用中，本专利技术的地下工程防护网力学性能试验系统不仅可对安装于活动部件的防护网进行拉伸测试，还可对安装于活动部件的防护网进行岩石耦合作用测试，由此，可丰富防护网力学性能的测试方式，有效测试防护网的综合力学性能。
附图说明
[0018]通过参照附图详细描述其示例实施方式，本专利技术的上述和其它特征及优点将变得更加明显。
[0019]图1为本专利技术的地下工程防护网力学性能试验系统的立体示意图，图中未示出防护网。
[0020]图2为本专利技术的地下工程防护网力学性能试验系统的立体示意图，防护网位于拉伸测试位置。
[0021]图3为本专利技术的地下工程防护网力学性能试验系统的立体示意图，防护网位于岩石测试位置，且摆锤处于摆动过程中。
[0022]图4为本专利技术的碎石荷载测试部件的示意图。
[0023]图5为本专利技术的拉伸测试装置的示意图。
[0024]附图标记与说明：1、支撑装置；11、支撑部件；12、活动部件；13、转动杆；2、拉伸测试装置；21、直线运动结构；211、驱动液压缸；2111、拉伸活塞杆；212、伺服阀；22、防护网夹具；221、第一弧形板；222、第二弧形板；3、岩石耦合作用测试装置；31、碎石荷载测试部件；311、储石件；312、储气件；3121、储气部；3122、气泵；3123、空气控制阀；32、完整岩石荷本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种地下工程防护网力学性能试验系统，其特征在于，包括：支撑装置（1），包括支撑部件（11）和活动部件（12），所述活动部件（12）活动连接所述支撑部件（11），防护网安装于所述活动部件（12），所述活动部件（12）配置成带动所述防护网在拉伸测试位置和岩石测试位置之间运动；至少一个拉伸测试装置（2），在所述防护网位于所述拉伸测试位置的状态下，至少一个所述拉伸测试装置（2）配置成对所述防护网进行拉伸测试；岩石耦合作用测试装置（3），在所述防护网位于所述岩石测试位置的状态下，所述岩石耦合作用测试装置（3）配置成对所述防护网进行岩石耦合作用测试。2.根据权利要求1所述的地下工程防护网力学性能试验系统，其特征在于，所述活动部件（12）可转动连接所述支撑部件（11），所述活动部件（12）配置成带动所述防护网在所述拉伸测试位置和所述岩石测试位置之间转动。3.根据权利要求2所述的地下工程防护网力学性能试验系统，其特征在于，所述支撑装置（1）还包括转动杆（13），所述转动杆（13）由外至内经所述支撑部件（11）的外周壁穿设于所述支撑部件（11），所述活动部件（12）通过所述转动杆（13）可转动连接于所述支撑部件（11）内；所述地下工程防护网力学性能试验系统还包括转动驱动装置，所述转动驱动装置的输出端与所述转动杆（13）的外端相接，其中，在所述防护网位于所述拉伸测试位置的状态下，所述防护网呈横向设置，在所述防护网位于所述岩石测试位置的状态下，所述防护网呈纵向设置。4.根据权利要求2所述的地下工程防护网力学性能试验系统，其特征在于，所述岩石耦合作用测试装置（3）包括碎石荷载测试部件（31），所述碎石荷载测试部件（31）位于所述支撑部件（11）的前侧，在所述防护网位于所述岩石测试位置的状态下，所述碎石荷载测试部件（31）配置成释放碎石至所述防护网的表面。5.根据权利要求4所述的地下工程防护网力学性能试验系统，其特征在于，所述碎石荷载测试部件（31）包括：储石件（311），具有储石内腔；储气件（312），包括储气部（3121）和气泵（3122），所述储气部（3121）具有储气内腔，所述储气内腔与所述储石内腔相连通；所述气泵（3122）与所述储气内腔相通，配置成释放所述储石内腔中的所述碎石至所述防护网的表面。6.根据权利要求4所述的地下工程防护网力学性能试验系统，其特征在于，所述岩石耦合作用测试装置（3）还包括位于所述支撑部件（11）的后侧的完整岩石荷载测试部件（32），所述完整岩石荷载测试部件（32）包括摆锤支撑件（321）和摆锤（322），所述摆锤支撑件（321）位于所述支撑部件（11）的前侧，所述摆锤（322）可转动设置于...

【专利技术属性】
技术研发人员：王琦，章冲，蒋振华，段儒刚，刘光杰，刘冬桥，
申请(专利权)人：北京力岩科技有限公司，
类型：发明
国别省市：