【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于相似材料模拟试验，尤其涉及一种基于空间和强度条件下的采场覆岩变形实验装置。
技术介绍
1、研究采场覆岩的矿压变化特征以及岩层移动的时空演化规律是煤矿开采领域的一个重要课题，对于确保煤矿的安全开采和实现经济稳定增长具有重要意义；采场覆岩受到岩层赋存特点、空间结构、开采条件等多种因素的影响，表现出不同的运动特征，因此，要有效地进行变面长采场的顶板防控，首要的前提就是充分了解其覆岩运动演化特征。
2、实验室相似材料模拟试验是一种基于相似理论的模型试验技术，可有效解决复杂工程问题，该方法通过制作与原型相似的模型进行研究，避免了现场监测数据难以获取的问题，并能直观地与数值模拟结果相对比以验证其准确性。在采矿工程领域，可通过观测分析模型的运动过程及应力变化趋势，全面掌握采场围岩的空间破断形态和力学演化特征，为现场实践和工程应用提供了重要的参考价值。
3、现有的相似材料模型试验框架需要在顶部通过施压达到应力条件，目前大多使用配重块的形式进行人工堆叠，费时费力且存在操作风险；现有的实验设备不能调节局部压力，无法进行更贴近实际情况的模拟；在测量实验数据时，安置检测装置困难，不能多角度收集多种实验数据，检测装置容易滑出，导致检测数据精度不足。
4、因此，迫切需要一种基于空间和强度条件下的采场覆岩变形实验装置来解决上述的技术问题。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术提出了一种基于空间和强度条件下的采场覆岩变形实验装置。
2、为实
3、所述模拟组件包括若干层叠设置的材料板，所述采集组件设置在相邻的所述材料板之间；
4、所述施压组件包括若干阵列设置的承压板，若干所述承压板抵接覆盖在顶端的所述材料板上，所述承压板上固接有施压气缸的输出端，所述施压气缸的固定端固接在所述调整组件上。
5、优选的，所述支架组件包括基板，所述基板的顶端四角固接有纵向设置的支架，所述材料板的四角与四个所述支架滑动接触。
6、优选的，所述支架上设置有纵向设置的导向槽，所述导向槽贯穿所述支架，所述材料板的外壁设置有与所述导向槽相适配的导向块，所述导向块滑动连接在所述导向槽内。
7、优选的，所述材料板上设置有十字插槽，所述十字插槽的四周分别设置有若干放置槽，所述十字插槽和所述放置槽的分别伸出所述材料板，所述采集组件与所述放置槽和所述十字插槽相适配。
8、优选的，所述调整组件包括固接在相邻的所述支架之间的调整底板，所述调整底板上固接有若干调整气缸，若干所述调整气缸的输出端固接有调整上板，所述调整上板与所述材料板上下对应设置，所述施压气缸的固定端固接在所述调整上板固接。
9、优选的，所述采集组件包括检测棒，所述检测棒插接在所述十字插槽和所述放置槽内；所述检测棒的一端伸出所述材料板并电性连接有控制模块。
10、优选的，所述检测棒位于所述材料板外的一端设置有按钮，所述按钮与所述检测棒内的拉板传动连接，所述拉板远离所述按钮的一端与固接在所述检测棒内腔的拉板弹簧固接；所述拉板的侧壁转动连接有两个对称设置的定位块，所述定位块伸出所述检测棒并与所述十字插槽或者放置槽卡接。
11、优选的，所述十字插槽和所述放置槽的侧壁等间距设置有若干与所述定位块相适配的定位槽，所述定位块插接在所述定位槽中。
12、优选的，所述检测棒内开设有容纳腔，所述按钮上套设固接有与所述容纳腔相适配的按钮挡板，所述按钮挡板与所述容纳腔底端之间固接有按钮弹簧，所述按钮弹簧套设在所述按钮上。
13、优选的，所述承压板的任意相邻两边分别设置有插块，另外相邻的两所述承压板设置有与所述插块相适配的插槽，所述插块插接在相邻所述承压板的插槽内。
14、与现有技术相比，本专利技术具有如下优点和技术效果：本专利技术公开了一种基于空间和强度条件下的采场覆岩变形实验装置，主要用于有效解决现有模型及检测方法中存在的操作风险、关键信息获取难度高等问题；使用时，将与模拟覆岩性质相似的材料板层叠设置在支架组件上，用于模拟每层的覆岩，调整组件用于支撑调整施压组件，施压组件用于对层叠设置的材料层进行模拟施压，采集组件设置在材料板之间，在施压组件的施压条件下对材料板的变形进行检测；调整组件上的施压气缸通过阵列设置的承压板对材料板进行施压，模拟不同空间和强度条件下的采场覆岩条件；每一个承压板单独控制，可实现采场覆岩的复杂受力模拟，模拟数据更加精准。
15、本专利技术结构简单，使用方便，能真实的模拟采场覆岩受力变形情况，实现自动加压和调节，更贴近实际情况进行模拟，提高模拟数据的精准度和可信度。
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1.一种基于空间和强度条件下的采场覆岩变形实验装置，其特征在于：包括支架组件，所述支架组件上设置有模拟组件和调整组件，所述调整组件上设置有施压组件，所述施压组件作用在所述模拟组件的顶端，所述模拟组件内设置有采集组件；
2.根据权利要求1所述的基于空间和强度条件下的采场覆岩变形实验装置，其特征在于：所述支架组件包括基板(1)，所述基板(1)的顶端四角固接有纵向设置的支架(2)，所述材料板(3)的四角与四个所述支架(2)滑动接触。
3.根据权利要求2所述的基于空间和强度条件下的采场覆岩变形实验装置，其特征在于：所述支架(2)上设置有纵向设置的导向槽(201)，所述导向槽(201)贯穿所述支架(2)，所述材料板(3)的外壁设置有与所述导向槽(201)相适配的导向块(301)，所述导向块(301)滑动连接在所述导向槽(201)内。
4.根据权利要求2所述的基于空间和强度条件下的采场覆岩变形实验装置，其特征在于：所述材料板(3)上设置有十字插槽(303)，所述十字插槽(303)的四周分别设置有若干放置槽(302)，所述十字插槽(303)和所述放置槽(30
5.根据权利要求4所述的基于空间和强度条件下的采场覆岩变形实验装置，其特征在于：所述调整组件包括固接在相邻的所述支架(2)之间的调整底板(401)，所述调整底板(401)上固接有若干调整气缸(4)，若干所述调整气缸(4)的输出端固接有调整上板(402)，所述调整上板(402)与所述材料板(3)上下对应设置，所述施压气缸(501)的固定端固接在所述调整上板(402)固接。
6.根据权利要求4所述的基于空间和强度条件下的采场覆岩变形实验装置，其特征在于：所述采集组件包括检测棒(6)，所述检测棒(6)插接在所述十字插槽(303)和所述放置槽(302)内；所述检测棒(6)的一端伸出所述材料板(3)并电性连接有控制模块(7)。
7.根据权利要求6所述的基于空间和强度条件下的采场覆岩变形实验装置，其特征在于：所述检测棒(6)位于所述材料板(3)外的一端设置有按钮(602)，所述按钮(602)与所述检测棒(6)内的拉板(603)传动连接，所述拉板(603)远离所述按钮(602)的一端与固接在所述检测棒(6)内腔的拉板弹簧(604)固接；所述拉板(603)的侧壁转动连接有两个对称设置的定位块(605)，所述定位块(605)伸出所述检测棒(6)并与所述十字插槽(303)或者放置槽(302)卡接。
8.根据权利要求7所述的基于空间和强度条件下的采场覆岩变形实验装置，其特征在于：所述十字插槽(303)和所述放置槽(302)的侧壁等间距设置有若干与所述定位块(605)相适配的定位槽(304)，所述定位块(605)插接在所述定位槽(304)中。
9.根据权利要求7所述的基于空间和强度条件下的采场覆岩变形实验装置，其特征在于：所述检测棒(6)内开设有容纳腔，所述按钮(602)上套设固接有与所述容纳腔相适配的按钮挡板(606)，所述按钮挡板(606)与所述容纳腔底端之间固接有按钮弹簧(607)，所述按钮弹簧(607)套设在所述按钮(602)上。
10.根据权利要求7所述的基于空间和强度条件下的采场覆岩变形实验装置，其特征在于：所述承压板(5)的任意相邻两边分别设置有插块(502)，另外相邻的两所述承压板(5)设置有与所述插块(502)相适配的插槽(503)，所述插块(502)插接在相邻所述承压板(5)的插槽(503)内。
...【技术特征摘要】
1.一种基于空间和强度条件下的采场覆岩变形实验装置，其特征在于：包括支架组件，所述支架组件上设置有模拟组件和调整组件，所述调整组件上设置有施压组件，所述施压组件作用在所述模拟组件的顶端，所述模拟组件内设置有采集组件；
2.根据权利要求1所述的基于空间和强度条件下的采场覆岩变形实验装置，其特征在于：所述支架组件包括基板(1)，所述基板(1)的顶端四角固接有纵向设置的支架(2)，所述材料板(3)的四角与四个所述支架(2)滑动接触。
3.根据权利要求2所述的基于空间和强度条件下的采场覆岩变形实验装置，其特征在于：所述支架(2)上设置有纵向设置的导向槽(201)，所述导向槽(201)贯穿所述支架(2)，所述材料板(3)的外壁设置有与所述导向槽(201)相适配的导向块(301)，所述导向块(301)滑动连接在所述导向槽(201)内。
4.根据权利要求2所述的基于空间和强度条件下的采场覆岩变形实验装置，其特征在于：所述材料板(3)上设置有十字插槽(303)，所述十字插槽(303)的四周分别设置有若干放置槽(302)，所述十字插槽(303)和所述放置槽(302)的分别伸出所述材料板(3)，所述采集组件与所述放置槽(302)和所述十字插槽(303)相适配。
5.根据权利要求4所述的基于空间和强度条件下的采场覆岩变形实验装置，其特征在于：所述调整组件包括固接在相邻的所述支架(2)之间的调整底板(401)，所述调整底板(401)上固接有若干调整气缸(4)，若干所述调整气缸(4)的输出端固接有调整上板(402)，所述调整上板(402)与所述材料板(3)上下对应设置，所述施压气缸(501)的固定端固接在所述调整上板(402)固接。
6.根据权利要求4所述的基于空间和强度条件下的采场覆岩...
【专利技术属性】
技术研发人员：王新丰，郝福旭，韦友玉，蒋甜，徐昊夫，张孝强，谢承煜，李鹏，王龙，王晋淼，
申请(专利权)人：湘潭大学，
类型：发明
国别省市：
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