【技术实现步骤摘要】
本技术涉及支护测试，具体而言，涉及一种支护系统测试装置。
技术介绍
1、随着煤炭资源的不断开发利用，煤炭开采的深度逐渐加深，冲击地压、岩爆等灾害频繁发生。锚固支护系统在动载作用下所受应力远高于常规工况(即静载应力下锚固支护系统所受应力)，在对锚杆支护系统做常规静载力学性能测试的同时，还需考虑其在动载作用下其力学性能。
2、针对上述情况，现有技术中提供了针对动静力作用下的支护系统的测试结构及方法，如cn202210501178-工程岩体动静力学性能测试系统及方法，其能够实现对支护结构在动载和静载下的支护效果的测试。但该种测试结构不能实现对类似于支护垫、缓冲网等结构的缓冲或支护效果的检测，易导致对支护系统对岩体的支护效果的测试结果与支护系统实际对岩体的支护效果有出入甚至出入较大的情况，不能保证测试结果的全面性和可靠性。
技术实现思路
1、本技术提供了一种支护系统测试装置，以提高支护系统测试装置的测试的可靠性和全面性。
2、为了解决上述问题，本技术提供了一种支护系统测试装置，包括：框架主体；冲击部，包括可升降地设置在框架主体内的落锤；支护部，设置在框架主体的底部，支护部包括支护框架、岩体、复合网和支护组件，复合网通过支护组件设置在支护框架内，复合网包括橡胶垫层和金属垫层，橡胶垫层位于金属垫层上方，岩体铺设在支护框架顶壁和橡胶垫层之间并包覆支护组件，岩体包括主体和冲击垫块，主体铺设在支护框架内，冲击垫块凸出支护框架的顶壁且正对落锤设置；测试部，测试部包括多个应力检测
3、进一步地，支护组件包括至少两组锚固组件和预紧组件，锚固组件包括锚索或锚杆，锚索或锚杆的两端分别穿过支护框架和金属垫层，预紧组件设置在对应地锚索或锚杆凸出支护框架和金属垫层的两端，以为岩体和支护框架的安装提供预紧力，测试部还包括设置在预紧组件和金属垫层之间的测力计，测力计用于检测预紧组件提供的预紧力数值。
4、进一步地，预紧组件包括两个预紧螺母，两个预紧螺母分别套设在锚固组件凸出支护框架和金属垫层的端部并与锚固组件螺纹配合，预紧螺母可转动地设置，以夹紧支护框架、岩体和复合网并调节预紧力。
5、进一步地，预紧组件包括预紧螺母和支护件，预紧螺母、支护件分别套设在对应锚固组件凸出支护框架顶部、底部的两端，支护件包括限位缓冲结构以及顺次连接的垫板、调心垫、抗冲击锚环和锚环盖，垫板用于支撑复合网并相对调心垫可转动地设置，抗冲击锚环和调心垫螺纹连接，锚环盖与锚固组件螺纹连接并和抗冲击锚环限位配合，限位缓冲结构设置在锚环盖和抗冲击锚环之间，以为岩体和/或锚固组件提供抗冲击缓冲。
6、进一步地，锚环盖为截面为凹型的盖体结构，限位缓冲结构包括一端穿设在锚环盖腔体内的圆台柱，圆台柱的外径在锚环盖朝向抗冲击锚环的方向上逐渐减小，锚固组件穿过圆台柱并和圆台柱的通孔内壁限位配合，抗冲击锚环的通孔形状与圆台柱的形状适配，抗冲击锚环的通孔的径向尺寸小于圆台柱的径向尺寸，在锚环盖拧紧锚固组件的情况下，抗冲击锚环的底壁与锚环盖的腔体底壁之间在圆台柱的止挡下形成缓冲间隔，圆台柱可受力压缩变形，以使得锚环盖上方的整体结构能够沿锚固组件的延伸方向的下移，缓冲间隔用于为锚环盖上方的整体结构的下移提供避让空间。
7、进一步地，冲击部还包括导向座，框架主体内具有导轨，导向座沿导轨可滑动地设置并和导轨限位配合，落锤设置在导向座上且一端凸出导向座的底壁设置。
8、进一步地，冲击部还包括设置在框架主体顶部的夹持组件和复位组件，夹持组件用于夹持导向座且夹持位置位于框架主体的顶部区域，复位组件用于将与支护组件抵接的导向座和落锤复位至夹持组件的夹持位置；其中，在夹持组件松开导向座的情况下，导向座和落锤自由落体并冲击冲击垫块。
9、进一步地，冲击部还包括多个砝码件，多个砝码件可拆卸地设置在导向座内，以调节落锤的下落速度和对岩体的冲击力。
10、进一步地，金属垫层由多个水平设置的w波纹状钢筋网编织而成网格状钢筋网，任意两个w波纹状钢筋网的连接位置焊接，橡胶垫层由多层橡胶层和多层钢丝板层交替堆叠成型。
11、进一步地，支护框架包括横梁和多个立柱，多个立柱沿框架主体的周向分布在框架主体的底部，横梁设置在多个立柱上，横梁、多个立柱和框架主体的底部围绕的区域用于安装支护部。
12、应用本技术的技术方案，提供了一种支护系统测试装置，包括：框架主体；冲击部，包括可升降地设置在框架主体内的落锤；支护部，设置在框架主体的底部，支护部包括支护框架、岩体、复合网和支护组件，复合网通过支护组件设置在支护框架内，复合网包括橡胶垫层和金属垫层，橡胶垫层位于金属垫层上方，岩体铺设在支护框架顶壁和橡胶垫层之间并包覆支护组件，岩体包括主体和冲击垫块，主体铺设在支护框架内，冲击垫块凸出支护框架的顶壁且正对落锤设置；测试部，测试部包括多个应力检测块，多个应力检测块分布在橡胶垫层与岩体之间以及橡胶垫层与金属垫层之间，以检测在落锤冲击岩体时橡胶垫层与岩体之间的受力情况、以及橡胶垫层与金属垫层之间的受力情况。
13、采用该方案，在保证支护系统测试装置对静态环境下的岩体的支护效果测试的基础上，通过落锤实现对岩体的冲击，以模拟岩体所处的动载环境和所受的动载应力，通过落锤的多次不同效果的冲击实现对支护组件对不同动载环境下的岩体的支护效果的测试。其中，本方案中的岩体包括与落锤正对的冲击垫块，有利于实现对冲击力在岩体主体上的传递和分布，同时也有利于模拟出非动载力直接作用在岩体主体上的动载环境。进一步地，本方案通过橡胶垫层实现对动载环境下的岩体的缓冲，通过金属垫层进一步实现了对动载环境下的岩体的辅助支护，有利于模拟对岩体的可靠支护。另一方面，通过测试部的多个应力检测块实现对橡胶垫层与岩体之间的受力情况、以及橡胶垫层与金属垫层之间的受力情况的检测，实现了支护组件对动载环境下的岩体的支护效果、橡胶垫层对动载环境下的岩体的缓冲效果、以及金属垫层对动载环境下的岩体的辅助支护效果的数值化，有利于分析和计算支护组件和复合网对岩体的支护效果比重，避免了现有技术中无法检测复合网对动载环境下的岩体的支护效果，易导致支护组件对岩体的支护测试结果与实际对支护效果有较大出入的情况，保证了支护系统测试装置对支护效果检测的可靠性和全面性。
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1.一种支护系统测试装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的支护系统测试装置，其特征在于，所述支护组件(34)包括至少两组锚固组件(341)和预紧组件，所述锚固组件(341)包括锚索或锚杆，所述锚索或所述锚杆的两端分别穿过所述支护框架(31)和所述金属垫层，所述预紧组件设置在对应地所述锚索或所述锚杆凸出所述支护框架(31)和所述金属垫层的两端，以为所述岩体(32)和所述支护框架(31)的安装提供预紧力，所述测试部还包括设置在所述预紧组件和所述金属垫层之间的测力计(41)，所述测力计(41)用于检测所述预紧组件提供的预紧力数值。
3.根据权利要求2所述的支护系统测试装置，其特征在于，所述预紧组件包括两个预紧螺母(342)，两个所述预紧螺母(342)分别套设在所述锚固组件(341)凸出所述支护框架(31)和所述金属垫层的端部并与所述锚固组件(341)螺纹配合，所述预紧螺母(342)可转动地设置，以夹紧所述支护框架(31)、所述岩体(32)和所述复合网(33)并调节预紧力。
4.根据权利要求2所述的支护系统测试装置，其特征在于，所述预紧组件
5.根据权利要求4所述的支护系统测试装置，其特征在于，所述锚环盖(3434)为截面为凹型的盖体结构，所述限位缓冲结构(3435)包括一端穿设在所述锚环盖(3434)腔体内的圆台柱，所述圆台柱的外径在所述锚环盖(3434)朝向所述抗冲击锚环(3433)的方向上逐渐减小，所述锚固组件(341)穿过所述圆台柱并和所述圆台柱的通孔内壁限位配合，所述抗冲击锚环(3433)的通孔形状与所述圆台柱的形状适配，所述抗冲击锚环(3433)的通孔的径向尺寸小于所述圆台柱的径向尺寸，在所述锚环盖(3434)拧紧所述锚固组件(341)的情况下，所述抗冲击锚环(3433)的底壁与所述锚环盖(3434)的腔体底壁之间在所述圆台柱的止挡下形成缓冲间隔(344)，所述圆台柱可受力压缩变形，以使得所述锚环盖(3434)上方的整体结构能够沿所述锚固组件(341)的延伸方向的下移，所述缓冲间隔(344)用于为所述锚环盖(3434)上方的整体结构的下移提供避让空间。
6.根据权利要求1所述的支护系统测试装置，其特征在于，所述冲击部还包括导向座(22)，所述框架主体(10)内具有导轨(11)，所述导向座(22)沿所述导轨(11)可滑动地设置并和所述导轨(11)限位配合，所述落锤(21)设置在所述导向座(22)上且一端凸出所述导向座(22)的底壁设置。
7.根据权利要求6所述的支护系统测试装置，其特征在于，所述冲击部还包括设置在所述框架主体(10)顶部的夹持组件(23)和复位组件(24)，所述夹持组件(23)用于夹持所述导向座(22)且夹持位置位于所述框架主体(10)的顶部区域，所述复位组件(24)用于将与所述支护组件(34)抵接的所述导向座(22)和所述落锤(21)复位至所述夹持组件(23)的夹持位置；其中，在所述夹持组件(23)松开所述导向座(22)的情况下，所述导向座(22)和所述落锤(21)自由落体并冲击所述冲击垫块(322)。
8.根据权利要求6所述的支护系统测试装置，其特征在于，所述冲击部还包括多个砝码件(25)，多个所述砝码件(25)可拆卸地设置在所述导向座(22)内，以调节所述落锤(21)的下落速度和对所述岩体(32)的冲击力。
9.根据权利要求1所述的支护系统测试装置，其特征在于，所述金属垫层由多个水平设置的W波纹状钢筋网编织而成网格状钢筋网，任意两个所述W波纹状钢筋网的连接位置焊接，所述橡胶垫层由多层橡胶层和多层钢丝板层交替堆叠成型。
10.根据权利要求1所述的支护系统测试装置，其特征在于，所述支护框架(31)包括横梁(311)和多个立柱(312)，多个所述立柱(312)沿所述框架主体(10)的周向分布在所...
【技术特征摘要】
1.一种支护系统测试装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的支护系统测试装置，其特征在于，所述支护组件(34)包括至少两组锚固组件(341)和预紧组件，所述锚固组件(341)包括锚索或锚杆，所述锚索或所述锚杆的两端分别穿过所述支护框架(31)和所述金属垫层，所述预紧组件设置在对应地所述锚索或所述锚杆凸出所述支护框架(31)和所述金属垫层的两端，以为所述岩体(32)和所述支护框架(31)的安装提供预紧力，所述测试部还包括设置在所述预紧组件和所述金属垫层之间的测力计(41)，所述测力计(41)用于检测所述预紧组件提供的预紧力数值。
3.根据权利要求2所述的支护系统测试装置，其特征在于，所述预紧组件包括两个预紧螺母(342)，两个所述预紧螺母(342)分别套设在所述锚固组件(341)凸出所述支护框架(31)和所述金属垫层的端部并与所述锚固组件(341)螺纹配合，所述预紧螺母(342)可转动地设置，以夹紧所述支护框架(31)、所述岩体(32)和所述复合网(33)并调节预紧力。
4.根据权利要求2所述的支护系统测试装置，其特征在于，所述预紧组件包括预紧螺母(342)和支护件(343)，所述预紧螺母(342)、所述支护件(343)分别套设在对应所述锚固组件(341)凸出所述支护框架(31)顶部、底部的两端，所述支护件(343)包括限位缓冲结构(3435)以及顺次连接的垫板(3431)、调心垫(3432)、抗冲击锚环(3433)和锚环盖(3434)，所述垫板(3431)用于支撑所述复合网(33)并相对所述调心垫(3432)可转动地设置，所述抗冲击锚环(3433)和所述调心垫(3432)螺纹连接，所述锚环盖(3434)与所述锚固组件(341)螺纹连接并和所述抗冲击锚环(3433)限位配合，所述限位缓冲结构(3435)设置在所述锚环盖(3434)和所述抗冲击锚环(3433)之间，以为所述岩体(32)和/或所述锚固组件(341)提供抗冲击缓冲。
5.根据权利要求4所述的支护系统测试装置，其特征在于，所述锚环盖(3434)为截面为凹型的盖体结构，所述限位缓冲结构(3435)包括一端穿设在所述锚环盖(3434)腔体内的圆台柱，所述圆台柱的外径在所述锚环盖(3434)朝向所述抗冲击锚环(3433)的方向上逐渐减小，所述锚固组件(341)穿过所述圆台柱并和所述圆台柱的通孔内壁限位配合，所述抗冲击锚环(3433)的通孔形状与所...
【专利技术属性】
技术研发人员：孔令宇，孟凡燃，杨旭，杨伟，付玉凯，马翔宇，骆俊辉，
申请(专利权)人：国家能源集团新疆能源有限责任公司，
类型：新型
国别省市：
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