本发明专利技术公开了一种用于煤矸石三维压缩物理试验的试验装置，其包括底座板，该底座板上设置有前侧板与后侧板，前侧板、后侧板以及底座板形成一基框，前侧板与后侧板之间设置有能沿该基框左右移动的左侧板与右侧板，左侧板与右侧板上分别设置有千斤顶，前侧板、后侧板、左侧板与右侧板的上沿形成一用于放置施压板的开口，底座板上设置有一传感器；前侧板、后侧板、左侧板与右侧板形成一用于放置煤矸石的容纳空间。本发明专利技术通过前侧板、后侧板、左侧板与右侧板形成一用于放置煤矸石的容纳空间，提高了对煤矸石进行试验的精确率，尤其是可以通过本发明专利技术的试验装置测试深部煤层的相关数据，拓展了其应用范围。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种测试煤矸石的试验装置，尤其涉及一种用于煤矸石三维压缩物理 试验的试验装置。
技术介绍
相似材料模拟研究是目前矿山工业中矿山压力的研究手段之一，是近百年来矿山 研究中的一个新领域，相似模拟正从不断实践和研究中得到完善和发展。相似研究是根据 前苏联学者兹涅佐夫提出的相似理论，并以此为依据而形成的一整套从物理试验、力学试 验、模型试验直到工程实践的研究方法，为矿山压力的测定在实验室中观测矿山压力提供 了 一条新路子。相似模拟可分为两种一种是实验室中的物理模型法，这是一种利用实物的方法， 统称相似模拟。首先测定工作面岩层的物理力学参数，然后在一定的模型架中以一定比例 制成模型，使其物理力学性质按相同比例变化，以模拟的方法去分析研究现场真实的全过 程及规律，这种方法就叫相似模拟法。另一种是数学模拟法，使用电子计算机按一定的程序 开发替代物理过程进行模拟计算而取得结果。用相似模拟法进行矿压研究可起到的作用如下辅助矿山压力的现场实测研究，能取得更完美的效果。现场矿山压力研究，需要较 多的人力、物力，付出的工作量很大，耗时多，周期长，费用大，而围岩的变化过程和内应力 作用情况都不可能直接观测到，在观测时又经常受到生产活动的影响，难以取得较好的成 果。模型试验可以直接观测到矿山压力实验的整个过程和内应力作用情况，能人为地改变 矿山压力中围岩的条件进行新技术、新方案的试验，并且能提供较有价值的参考数据，从而 解决目前理论分析中尚不能解决的一些难题。但是，相似模拟方法也有一定的局限性，现场 岩石力学及矿山压力的活动规律、受力状态等比较复杂，弱面、层理、节理较多，发育不同， 直接影响了矿山压力的活动规律。因此，相似模拟方法必须与现场实测、理论分析等方法相 互配合使用，方可达到预期的效果。总之，相似模型试验是否取得与矿山现场相似的结果，取决于对岩层的物理、力学 性质的提取，取决于相似材料的选择和模型制作技术的优势，尤其取决于试验台设计制作 水平的高低。目前的一些三维物理模拟实验台主要存在如下问题—是无法模拟复杂构造应力作用下煤矸石压缩实验。二是对模型体的变形观测上仅仅停留在模型的表面，不能深入观测模型内部的变 化。三是无法模拟深部煤层的开采。由此可见，现有技术有待于更进一步的改进和发展。
技术实现思路
本专利技术为解决上述现有技术中的缺陷提供一种用于煤矸石三维压缩物理试验的3试验装置，以提高对煤矸石进行试验的精确率，拓展其应用范围。为解决上述技术问题，本专利技术方案包括一种用于煤矸石三维压缩物理试验的试验装置，其包括底座板，其中，该底座板上 设置有前侧板与后侧板，前侧板、后侧板以及底座板形成一基框，前侧板与后侧板之间设置 有能沿该基框左右移动的左侧板与右侧板，左侧板与右侧板上分别设置有千斤顶，前侧板、 后侧板、左侧板与右侧板的上沿形成一用于放置施压板的开口，底座板上设置有一传感器； 前侧板、后侧板、左侧板与右侧板形成一用于放置煤矸石的容纳空间。所述的试验装置，其中，上述前侧板与后侧板相对面的上部与下部分别设置有前 侧板滑道，前侧板滑道沿前侧板长度方向布置，后侧板与前侧板相对面的上部与下部分别 设置有后侧板滑道，后侧板滑道的布置方向与前侧板的布置方向相同，底座板上设置有底 座板滑道，底座板滑道的布置方向与前侧板的布置方向相同，左侧板的对应边沿上分别设 置有与对应前侧板滑道、后侧板滑道、底座板滑道相适配的左侧板凸棱，右侧板的对应边沿 上分别设置有与对应前侧板滑道、后侧板滑道、底座板滑道相适配的右侧板凸棱。所述的试验装置，其中，上述前侧板上设置有一玻璃观察窗。本专利技术提供的一种用于煤矸石三维压缩物理试验的试验装置，通过前侧板、后侧 板、左侧板与右侧板形成一用于放置煤矸石的容纳空间，将煤矸石放置在该容纳空间内，通 过左侧板、右侧板以及放置在开口处的施压板向煤矸石施加压力，来测试煤矸石的相关数 据，并通过传感器传递到相关设备中进行分析，提高了对煤矸石进行试验的精确率，尤其是 可以通过本专利技术的试验装置测试深部煤层的相关数据，拓展了其应用范围。附图说明图1是本专利技术中试验装置的剖面结构简图；图2是本专利技术中后侧板、右侧板以及底座板结合的结构简图；图3是本专利技术中右侧板的结构简图；图4是本专利技术中前侧板、后侧板、左侧板与右侧板形成容纳空间的结构简图。 具体实施例方式本专利技术提供了一种用于煤矸石三维压缩物理试验的试验装置，为了使本专利技术的目 的、技术方案以及优点更清楚、明确，以下将结合附图与实施例，对本专利技术进一步详细说明。本专利技术提供了一种用于煤矸石三维压缩物理试验的试验装置，通过框架模式对煤 矸石施加压力，使煤矸石受压更均勻，提高了模拟煤矸石地下受力的相似程度，并通过传感 器将数据传递到相关设备，提高了对煤矸石进行试验的精确率，拓展了其应用范围。如图1 与图4所示的，用于煤矸石三维压缩物理试验的试验装置包括底座板1，该底座板1上设置 有前侧板2与后侧板3，前侧板2、后侧板3以及底座板1形成一基框，前侧板2与后侧板3 之间设置有能沿该基框左右移动的左侧板4与右侧板5，左侧板4与右侧板5上分别设置有 千斤顶6，千斤顶6可以分别与泵站7相连通，为千斤顶6提供动力，保证了试验装置运行的 稳定性，显然的，千斤顶6可以采用现有技术中任一已有的形式。前侧板2、后侧板3、左侧板4与右侧板5的上沿形成一用于放置施压板8的开口， 施压板8可以采用现有技术中已有的任何形式，比如施压板8与泵站9相连通，保证了施压板8能够提供足够的压力。底座板1上设置有一传感器；前侧板2、后侧板3、左侧板4与右侧板5形成一用于 放置煤矸石的容纳空间9，将煤矸石放置在容纳空间9内，通过左侧板4、右侧板5以及施压 板8施加相应的压力，然后传感器将数据传输到相关设备进行分析，显然关于信息传输、分 析等技术现有技术已非常成熟，在此不再赘述。为了更进一步提高本专利技术的性能，如图2与图3所示的，前侧板2与后侧板3相对 面的上部与下部分别设置有前侧板滑道，前侧板滑道沿前侧板2长度方向布置，后侧板3与 前侧板2相对面的上部与下部分别设置有后侧板滑道10，后侧板滑道10的布置方向与前侧 板的布置方向相同，底座板1上设置有底座板滑道11，底座板滑道11的布置方向与前侧板 的布置方向相同，左侧板4的对应边沿上分别设置有与对应前侧板滑道、后侧板滑道10、底 座板滑道11相适配的左侧板凸棱，右侧板5的对应边沿上分别设置有与对应前侧板滑道、 后侧板滑道10、底座板滑道11相适配的右侧板凸棱12。当然左侧板4与右侧板5沿基框 左右滑动的结构方式现有技术中还有其他方式，但本专利技术采用的结构为最优方案，提高了 本专利技术运行的稳定性与安全性。更进一步的，前侧板2上设置有一玻璃观察窗，方便了用户观察煤矸石受到压力 时的各种变化。本专利技术提供的一种用于煤矸石三维压缩物理试验的试验装置一般采用焊接框架， 具有足够的刚度，可以模拟分析煤矸石的在不同侧压状态实验，而施压板8—般可以承受 的最大压力为1000千克，保证了本专利技术的稳定实施。本专利技术可以实现不同侧压和竖向压力 组合加载，具有较大灵活性；通过内置传感器，可自动测量压缩过程中煤矸石的力学行为， 还可以通过观察窗能直接观察煤矸石压缩过程中的变化，是现有技术的极大进步。应当理解的是，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于煤矸石三维压缩物理试验的试验装置，其包括底座板，其特征在于：该底座板上设置有前侧板与后侧板，前侧板、后侧板以及底座板形成一基框，前侧板与后侧板之间设置有能沿该基框左右移动的左侧板与右侧板，左侧板与右侧板上分别设置有千斤顶，前侧板、后侧板、左侧板与右侧板的上沿形成一用于放置施压板的开口，底座板上设置有一传感器；前侧板、后侧板、左侧板与右侧板形成一用于放置煤矸石的容纳空间。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：文志杰，宋振骐，潘立友，申玉三，尹立明，文金浩，卢国志，张斌，刘安，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：95[]
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