本实用新型专利技术涉及竖井井筒试验技术领域，具体涉及一种竖井井筒受压破坏的模型试验装置，包括外部框体、第一内反力板、第二内反力板、传力板、支撑架、第一伸缩机构、第二伸缩机构、第三伸缩机构和监测系统；外部框体包括底板和多个首尾相连形成第一围栏结构的外反力板，内反力板设置在第一围栏结构的内部与相邻的两个外反力板围成第二围栏结构，传力板和支撑架连接在第二围栏结构的顶侧，以与第二围栏结构和底板形成试验空间用以容置监测系统，第一伸缩机构与支撑架和传力板连接；第二和第三伸缩机构与内反力板和第一围栏结构连接；由此构成本实用新型专利技术的竖井井筒受压破坏的模型试验装置可分析井筒在复杂环境下的破坏特性，为竖井支护方案提供数据支撑。护方案提供数据支撑。护方案提供数据支撑。
【技术实现步骤摘要】
竖井井筒受压破坏的模型试验装置
[0001]本技术涉及竖井井筒试验
，具体涉及一种竖井井筒受压破坏的模型试验装置。
技术介绍
[0002]随着对深部资源的需求越来越高，深部空间的建设关系到矿产资源开发、水利交通工程、核废料储存、国防工程等国家资源保障和国防安全。井筒垂深越大，应力对井壁造成破坏的可能就越大，更易导致井筒破坏。受深部围压以及复杂环境等影响，快速掘进和协同支护受限较大，故对深部应力状态下围岩稳定性研究至关重要。
[0003]目前在竖井井筒试验
大多研究的是竖井井筒的开掘方法，而关于竖井井筒受压破坏的模型试验装置研究较少，且现有的模型试验装置结构较复杂，不易于拆装，操作不便。
技术实现思路
[0004]本技术的目的是提供一种结构简单、易于拆装且操作便利的竖井井筒受压破坏的模型试验装置，用以分析竖井井筒在深部应力、围压等复杂环境下的破坏特性，从而为竖井快速掘进和协同支护方案提供可靠数据支撑。
[0005]为实现上述目的，本技术提供一种竖井井筒受压破坏的模型试验装置，包括外部框体、第一内反力板、第二内反力板、传力板、支撑架、第一伸缩机构、第二伸缩机构、第三伸缩机构和监测系统；所述外部框体包括底板和多个外反力板，多个所述外反力板首尾相连形成第一围栏结构，所述底板连接在所述第一围栏结构底侧，所述第一内反力板与所述第二内反力板设置在所述第一围栏结构的内部，所述第一内反力板和所述第二内反力板与相邻的两个外反力板围成第二围栏结构，所述传力板连接在第二围栏结构的顶侧，以与所述第二围栏结构和所述底板形成试验空间，所述支撑架连接在所述第二围栏结构的顶部；所述第一伸缩机构的一端与所述支撑架的顶部连接、另一端与所述传力板连接；所述第二伸缩机构的一端与所述第一内反力板连接、另一端与所述第一围栏结构连接；所述第三伸缩机构的一端与所述第二内反力板连接、另一端与所述第一围栏结构连接；所述监测系统设置在所述试验空间内。
[0006]可选的，所述支撑架包括支撑板、多个水平角钢和多个竖直角钢，多个所述竖直角钢间隔设置在所述第二围栏结构的顶部，所述竖直角钢竖向延伸设置，所述竖直角钢的顶部设有第一承载面，每相邻的两个竖直角钢之间均连接有一个所述水平角钢；所述支撑板设置在多个所述水平角钢的内部并与多个所述竖直角钢的第一承载面连接。
[0007]可选的，多个所述竖直角钢与所述第二围栏结构可拆卸连接。
[0008]可选的，所述竖直角钢的底部设有第二承载面，所述第二承载面通过螺栓与所述第二围栏结构连接。
[0009]可选的，还包括设置在试验空间内的围岩和竖井井筒，所述围岩内设有多个均匀
分布的第一窥视孔
，
所述第一窥视孔贯穿所述围岩的顶部至底部；所述监测系统包括多个钻孔窥视仪，多个所述钻孔窥视仪均匀分布在多个所述第一窥视孔中。
[0010]可选的，所述传力板上设有与所述第一窥视孔同心的第二窥视孔。
[0011]可选的，所述监测系统包括多个压力传感器，多个所述压力传感器均匀分布在所述试验空间的底部和侧壁。
[0012]可选的，所述监测系统包括多个应变仪，多个所述应变仪用于竖直分布在竖井井筒的筒壁。
[0013]可选的，所述第一围栏结构和所述第二围栏结构均为矩形结构。
[0014]可选的，所述第一伸缩机构、所述第二伸缩机构和所述第三伸缩机构的伸缩动力可调。
[0015]本技术提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：
[0016]本技术提供的竖井井筒受压破坏的模型试验装置，通过设置外部框体、第一内反力板、第二内反力板、传力板、支撑架可使其用于连接第一伸缩机构、第二伸缩机构、第三伸缩机构，且外部框体包括底板和多个外反力板，多个外反力板首尾相连形成第一围栏结构，底板连接在第一围栏结构底侧，第一内反力板与第二内反力板设置在第一围栏结构的内部，第一内反力板和第二内反力板与相邻的两个外反力板围成第二围栏结构，传力板连接在第二围栏结构的顶侧，以与第二围栏结构和底板形成试验空间，用于容置试验模型和监测系统，同时支撑架连接在第二围栏结构的顶部便于为第一伸缩机构提供支撑，即第一伸缩机构的一端与支撑架的顶部连接、另一端与传力板连接；同样的，第二伸缩机构的一端与第一内反力板连接、另一端与第一围栏结构连接；第三伸缩机构的一端与第二内反力板连接、另一端与第一围栏结构连接。由此构成本技术的竖井井筒受压破坏的模型试验装置，结构简单，易于拆装且操作便利，有利于充分分析竖井井筒在深部应力、围压等复杂环境下的破坏特性，从而为竖井快速掘进和协同支护方案提供可靠数据支撑。
附图说明
[0017]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本技术的实施例，并与说明书一起用于解释本技术的原理。
[0018]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1为本技术实施例所述的竖井井筒受压破坏的模型试验装置的结构示意图；
[0020]图2为本技术实施例所述的竖井井筒受压破坏的模型试验装置受围压的结构示意图；
[0021]图3为本技术实施例所述的竖井井筒受压破坏的模型试验装置受轴压的结构示意图。
[0022]其中，1、外部框体；11、底板；12、外反力板；2、第一内反力板；3、第二内反力板；4、传力板；5、支撑架；51、支撑板；52、水平角钢；53、竖直角钢；6、第一伸缩机构；7、第二伸缩机构；8、第三伸缩机构；9、监测系统；91、钻孔窥视仪；92、压力传感器；93、应变仪；10、围岩；
101、竖井井筒。
具体实施方式
[0023]为了能够更清楚地理解本技术的上述目的、特征和优点，下面将对本技术的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0024]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术，但本技术还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0025]下面通过具体的实施例对该竖井井筒受压破坏的模型试验装置进行详细说明：
[0026]参照图1至图3所示，本实施例提供一种竖井井筒受压破坏的模型试验装置，包括外部框体1、第一内反力板2、第二内反力板3、传力板4、支撑架5、第一伸缩机构6、第二伸缩机构7、第三伸缩机构8和监测系统9；外部框体1包括底板11和多个外反力板12，多个外反力板12首尾相连形成第一围栏结构，底板11连接在第一围栏结构底侧，第一内反力板2与第二内反力板3设置在第一围栏结构的内部，第一内反力板2和第二内反力板3与相邻的两个外反力板12围成第二围栏结构，传力板4连接本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种竖井井筒受压破坏的模型试验装置，其特征在于：包括外部框体(1)、第一内反力板(2)、第二内反力板(3)、传力板(4)、支撑架(5)、第一伸缩机构(6)、第二伸缩机构(7)、第三伸缩机构(8)和监测系统(9)；所述外部框体(1)包括底板(11)和多个外反力板(12)，多个所述外反力板(12)首尾相连形成第一围栏结构，所述底板(11)连接在所述第一围栏结构底侧，所述第一内反力板(2)与所述第二内反力板(3)设置在所述第一围栏结构的内部，所述第一内反力板(2)和所述第二内反力板(3)与相邻的两个外反力板(12)围成第二围栏结构，所述传力板(4)连接在第二围栏结构的顶侧，以与所述第二围栏结构和所述底板(11)形成试验空间，所述支撑架(5)连接在所述第二围栏结构的顶部；所述第一伸缩机构(6)的一端与所述支撑架(5)的顶部连接、另一端与所述传力板(4)连接；所述第二伸缩机构(7)的一端与所述第一内反力板(2)连接、另一端与所述第一围栏结构连接；所述第三伸缩机构(8)的一端与所述第二内反力板(3)连接、另一端与所述第一围栏结构连接；所述监测系统(9)设置在所述试验空间内。2.根据权利要求1所述的竖井井筒受压破坏的模型试验装置，其特征在于：所述支撑架(5)包括支撑板(51)、多个水平角钢(52)和多个竖直角钢(53)，多个所述竖直角钢(53)间隔设置在所述第二围栏结构的顶部，所述竖直角钢(53)竖向延伸设置，所述竖直角钢(53)的顶部设有第一承载面，每相邻的两个竖直角钢(53)之间均连接有一个所述水平角钢(52)；所述支撑板(51)设置在多个所述水平角钢(52)的内部并与多个所述竖直角钢(53...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨仁树，鲁非相，马鑫民，杨立云，张硕，
申请(专利权)人：中国矿业大学北京，
类型：新型
国别省市：
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