一種礦井深部巷道開挖試驗的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種礦井深部巷道開挖試驗機，包括液壓缸，箱體，巷道開挖孔，工作面推進窗，抗壓玻璃鋼和高頻掃描設備，箱體的上側(cè)壁、左側(cè)壁和后側(cè)壁上均勻設置多個液壓缸，箱體的右側(cè)壁和前側(cè)壁的外表面固定設置抗壓玻璃鋼，抗壓玻璃鋼的外表面固定設置高頻掃描設備，在箱體的后側(cè)壁外表面的幾何中心部固定設置箱體加固件，在箱體加固件上固定工作面推進窗，在箱體的右側(cè)壁上的高頻掃描設備的外部的幾何中心部固定設置另一箱體加固件，另一箱體加固件上固定另一工作面推進窗，在兩個工作面推進窗和兩個箱體加固件上開設多個巷道開挖孔。
【專利說明】一種礦井深部巷道開挖試驗機
【技術(shù)領域】
[0001]本實用新型涉及一種試驗機，特別涉及一種礦井深部巷道開挖試驗機。
【背景技術(shù)】
[0002]深部開采礦山壓力的研究目前還比較少，然而對深部開采礦山壓力的研究時礦山壓力研究的必經(jīng)之路。對深部礦壓的研究關鍵如何模擬出深部巖石受到的應力狀態(tài)和如何在保持煤巖受力狀態(tài)不變的情況下對煤巖體進行開挖。
[0003]本實驗設備的推廣應用勢必推進礦業(yè)領域?qū)ι畈块_采礦山壓力的研究，具有很大的學術(shù)科研價值。國內(nèi)煤炭類、巖土類高校和科研院所有很多，該設備可用來對深部巖土性能和礦山壓力進行研究，具有很大的經(jīng)濟價值。
[0004]本實用新型的巷道開挖孔試驗機使深部巷道開挖對圍巖及其礦山壓力的影響研究成為可能；可對變形進行高頻掃描，更易于觀察試驗現(xiàn)象；同時兩個面巷道開挖孔的設計，能夠研究平行巷道之間的影響和交叉巷道相互之間的影響；其工作面推進窗可拆卸，使采動對上山巷道的影響的研究成為可能；在試驗的過程中，煤巖石始終受三向應力，更接近實際情況。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]為解決上述問題，本實用新型提出以下技術(shù)方案:
[0006]一種礦井深部巷道開挖試驗機，包括液壓缸1，由六個抗壓鋼板2組成的箱體，巷道開挖孔3，工作面推進窗4，抗壓玻璃鋼5和高頻掃描設備6，其特征在于:所述箱體的上側(cè)壁、左側(cè)壁和后側(cè)壁上均勻設置多個液壓缸1，所述箱體的右側(cè)壁和前側(cè)壁的外表面固定設置抗壓玻璃鋼5，所述抗壓玻璃鋼5的外表面固定設置高頻掃描設備6，在所述箱體的后側(cè)壁外表面的幾何中心部固定設置箱體加固件7，在所述箱體加固件7上固定工作面推進窗4，在所述箱體的右側(cè)壁上的高頻掃描設備6的外部的幾何中心部固定設置另一箱體加固件7，所述另一箱體加固件7上固定另一工作面推進窗4，在所述兩個工作面推進窗4和兩個箱體加固件上開設多個巷道開挖孔3。
[0007]進一步地，所述多個液壓缸I穿過箱體壁，每個液壓缸I在箱體內(nèi)的兩端均固定連接一壓板。
[0008]進一步地，所述高頻掃描設備6通過設置在箱體外壁邊緣上的軸與箱體連接。
[0009]進一步地，所述箱體加固件為一矩形鋼片，所述工作面推進窗4為一門字形鋼片。
[0010]進一步地，所述所述多個巷道開挖孔3為兩組，分別設置在兩組箱體加固件和工作面推進窗上，以所述箱體幾何中心為中心成十字排列。
[0011]本發(fā)明能實時觀測開挖過程中圍巖裂紋的變化發(fā)展過程，更利于分析開挖對巷道變形破壞造成的影響；可同時開挖多條平行和交叉巷道，更深入的分析在復雜巷道空間位置關系情況下開挖給圍巖變形破壞帶來的影響。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1為礦井深部巷道開挖試驗機王體結(jié)構(gòu)圖；
[0013]圖2為礦井深部巷道開挖試驗機A-A剖面圖；
[0014]圖3為箱體加固件和工作面推進窗之間的位置關系圖。
[0015]其中:1、液壓缸；2、抗壓鋼板；3、巷道開挖孔；4、工作面推進窗；5、抗壓玻璃鋼；
6、高頻掃描設備，7、箱體加固件，本實用新型中面對圖1所示方向分為左側(cè)，右側(cè)，上側(cè)，下偵||，紙面背后為前側(cè)，紙面正面為后側(cè)。
【具體實施方式】
[0016]下面將參考附圖，對本實用新型的【具體實施方式】進行詳細描述。
[0017]一種礦井深部巷道開挖試驗機，包括液壓缸1，由六個抗壓鋼板2組成的箱體，巷道開挖孔3，工作面推進窗4，抗壓玻璃鋼5和高頻掃描設備6，其特征在于:所述箱體的上側(cè)壁、左側(cè)壁和后側(cè)壁上均勻設置多個液壓缸1，所述箱體的右側(cè)壁和前側(cè)壁的外表面固定設置抗壓玻璃鋼5，所述抗壓玻璃鋼5的外表面固定設置高頻掃描設備6，在所述箱體的后側(cè)壁外表面的幾何中心部固定設置箱體加固件7，在所述箱體加固件7上固定工作面推進窗4，在所述箱體的右側(cè)壁上的高頻掃描設備6的外部的幾何中心部固定設置另一箱體加固件7，所述另一箱體加固件7上固定另一工作面推進窗4，在所述兩個工作面推進窗4和兩個箱體加固件上開設多個巷道開挖孔3。所述多個液壓缸I穿過箱體壁，每個液壓缸I在箱體內(nèi)的兩端均固定連接一壓板。所述高頻掃描設備6通過設置在箱體外壁邊緣上的軸與箱體連接。所述箱體加固件為一矩形鋼片，所述工作面推進窗4為一門字形鋼片。所述所述多個巷道開挖孔3為兩組，分別設置在兩組箱體加固件和工作面推進窗上，以所述箱體幾何中心為中心成十字排列。
[0018]本發(fā)明使用時，從正前方將一定比例的模擬巖體材料裝進試驗機，待裝滿后關閉6，。啟動試驗機液壓設備，給模擬材料施加垂直應力和水平應力。當應力施加完畢且模擬材料應變趨于穩(wěn)定后通過3 (巷道開挖孔)開始開挖巷道，開挖速度按照相似原理模擬現(xiàn)場實際開挖過程，同時啟動高頻掃描設備，對巷道圍巖裂紋發(fā)展進行高頻掃描，實時觀測巷道圍巖裂紋的發(fā)展過程，從而分析開挖對巷道圍巖變形破壞的影響。待開挖結(jié)束后，按照相關標準等待一定時間后關閉液壓、掃描設備等。
[0019]礦井深部巷道開挖試驗機對深部巖體先進行受力狀態(tài)恢復，使圍巖恢復開挖前的受力狀態(tài)；然后用風鉆通過巷道開挖孔對巖石進行開挖，巷道每推進一定距離，將可活動高頻掃描設備閉合，掃描設備自動將掃描到的變形圖傳送至電腦，一定時間后重復進行如上開挖實驗。該設備還能用來研究巷道開挖對鄰近巷道的影響，交叉巷道的相互影響。
[0020]當要做工作面垮落或采動對圍巖影響的研究時，拆卸工作面推進窗即可進行試驗。它與巷道開挖孔相結(jié)合和研究采動對上山巷道的影響。
[0021]該實驗設備還能進行三維相似模擬實驗。
[0022]本實驗設備的推廣應用勢必推進礦業(yè)領域?qū)ι畈块_采礦山壓力的研究，具有很大的學術(shù)科研價值。國內(nèi)煤炭類、巖土類高校和科研院所有很多，該設備可用來對深部巖土性能和礦山壓力進行研究，具有很大的經(jīng)濟價值。
[0023]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用于限制本實用新型，凡在在本實用新型的原理和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種礦井深部巷道開挖試驗機，包括液壓缸(1)，由六個抗壓鋼板(2)組成的箱體，巷道開挖孔(3)，工作面推進窗(4)，抗壓玻璃鋼(5)和高頻掃描設備(6)，其特征在于:所述箱體的上側(cè)壁、左側(cè)壁和后側(cè)壁上均勻設置多個液壓缸(I )，所述箱體的右側(cè)壁和前側(cè)壁的外表面固定設置抗壓玻璃鋼(5)，所述抗壓玻璃鋼(5)的外表面固定設置高頻掃描設備(6)，在所述箱體的后側(cè)壁外表面的幾何中心部固定設置箱體加固件(7)，在所述箱體加固件(7)上固定工作面推進窗(4)，在所述箱體的右側(cè)壁上的高頻掃描設備(6)的外部的幾何中心部固定設置另一箱體加固件(7)，所述另一箱體加固件(7)上固定另一工作面推進窗(4)，在所述兩個工作面推進窗(4)和兩個箱體加固件上開設多個巷道開挖孔(3)。
2.如權(quán)利要求1所述的礦井深部巷道開挖試驗機，其特征在于所述多個液壓缸(I)穿過箱體壁，每個液壓缸(I)在箱體內(nèi)的兩端均固定連接一壓板。
3.如權(quán)利要求1所述的礦井深部巷道開挖試驗機，其特征在于所述高頻掃描設備(6)通過設置在箱體外壁邊緣上的軸與箱體連接。
4.如權(quán)利要求1所述的礦井深部巷道開挖試驗機，其特征在于所述箱體加固件為一矩形鋼片，所述工作面推進窗(4)為一門字形鋼片。
5.如權(quán)利要求1所述的礦井深部巷道開挖試驗機，其特征在于所述所述多個巷道開挖孔(3)為兩組，分別設置在兩組箱體加固件和工作面推進窗上，以所述箱體幾何中心為中心成十字排列。
【文檔編號】E21D9/00GK203925504SQ201420160264
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年4月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月3日
【發(fā)明者】遲學海, 趙美芳, 劉振文, 蔣元男, 關顯華, 陳維新, 劉世明 申請人:黑龍江科技大學