一種用于相似材料模擬試驗的支架推移裝置及使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及采礦相似材料模擬試驗設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于相似材料模擬試驗的支架推移裝置及使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]煤礦工作面回采以后，形成了一定的空間，工作面支架對頂?shù)装逡约懊罕诘闹ёo為工作面回采提供了安全的空間，而在相似材料模擬試驗中，采煤工作面的支架，向來不受重視，由于沒有模擬現(xiàn)場支架對頂板的支撐，這在一定程度上削弱了相似材料模擬試驗的準確性，為達到與實際情況相近，已有學者在做相似材料模擬試驗中加入了支架，對試驗結(jié)果的準確性起到了一定的作用。在以往的相似材料模擬試驗中，支架的向前推進是靠手工直接將推移，由于相似材料模擬試驗的空間狹小，直接推移支架非常不便，且可能對周圍模擬的巖體和煤層造成一定的擾動，使試驗結(jié)果準確性降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對上述實驗室相似材料模擬試驗中直接推移支架的不便，本發(fā)明提供了一種用于相似材料模擬試驗的支架推移裝置及使用方法，實用于實驗室相似材料模擬試驗，在模擬工作面回采過程中非常方便的將支架向前移動，且前移距離可以直接讀出，為實驗室相似材料模擬試驗提供便利。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種用于相似材料模擬試驗的支架推移裝置及使用方法，包括絞盤、導軌、鋼絲繩、支架。
[0005]所述的絞盤底座為一矩形鋼板，鋼板兩端焊有兩塊垂直于底座的矩形鋼板，上方再焊有半圓形鋼板，兩塊垂直于底座的鋼板上開有圓孔，孔中焊上滾動軸承，穿過兩個滾動軸承安裝有一根圓形滾軸，滾軸中間開有兩個圓孔，一個用于穿過鋼絲繩，另一個安裝有六角螺栓，用于固定鋼絲繩，滾軸一端開有一個圓孔，用于安裝滾軸把手，滾軸末端刻有標尺，轉(zhuǎn)動滾軸拉動鋼絲繩使支架向前移動，移動距離可以直接讀出。
[0006]所述的導軌底座為一塊矩形鋼板，頂梁為兩塊矩形鋼板，通過支柱將兩塊鋼板焊在底座上，頂梁兩塊鋼板之間留有軌道，作為支架移動的軌道。
[0007]所述的支架底座和頂梁都為矩形鋼板，頂梁兩端稍微下沉，底座和頂梁通過立柱焊在一起，底座下焊有T型鋼，T型鋼立柱上有一圓孔，用于連接鋼絲繩。
[0008]本發(fā)明的有益技術(shù)效果是:
本發(fā)明實現(xiàn)了相似材料模擬試驗中支架從原型到模型的轉(zhuǎn)化，基本實現(xiàn)了原型支架的工程特點，制造工藝簡單，且適應(yīng)性較強，可適用于相似材料模擬試驗中不同厚度煤層回采工作面;絞盤以及導軌基本實現(xiàn)了原型支架推移裝置的作用，且操作簡單;在二維相似材料模擬試驗中布置一臺裝置即可，在三維相似材料模擬試驗中，可以根據(jù)試驗臺尺寸選擇多臺裝置并排;解決了原型支架在相似模擬過程中的支架模型制作工藝復雜、成本高的問題； 解決了模擬過程中支架向前移動不便的問題以及向前移動距離的問題。
【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明的正視圖圖2為本發(fā)明的俯視圖
圖3為本發(fā)明的左視圖圖4為本發(fā)明的連接結(jié)構(gòu)圖圖5為本發(fā)明的使用狀態(tài)圖
其中，I一絞盤，2—導軌，3—鋼絲繩，4一支架，5—絞盤底座，6—絞盤支座，7—滾動軸承，8一滾軸，9一六角螺檢，10一滾軸把手，11一導軌底座，12一導軌支柱，13一導軌頂梁，14 一支架頂梁，15—支架立柱，16—支架底座，17—T型鋼。
【具體實施方式】
[0010]本發(fā)明提供了一種用于相似材料模擬試驗的支架推移裝置及使用方法，為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案以及優(yōu)點更清楚、明確，以下將結(jié)合附圖與具體實施例對本發(fā)明進一步詳細說明。
[0011]由圖1至圖4所示，一種用于相似材料模擬試驗的支架推移裝置及使用方法由絞盤
1、導軌2、鋼絲繩3、支架4組成。其中絞盤I由底座5、支座6、滾動軸承7、滾軸8、六角螺栓9、滾軸把手10構(gòu)成;導軌2由底座11、支柱12、頂梁13組成;支架4由頂梁14、支架立柱15、底座16、T型鋼17組成。絞盤I用螺栓固定在導軌2的底座11上，將支架4安放在導軌2的頂梁13上，把支架4的T型鋼17套入導軌頂梁13上的軌道中，將鋼絲繩3—端固定在支架4的T型鋼17的立柱上，另一端固定在絞盤I的六角螺栓9處。
[0012]支架推移裝置的支架尺寸需保證支護住工作空間的頂板，導軌的尺寸應(yīng)保證長于試驗臺的長度，對于長X寬X高=3000mm X 200mm X 2000mm的相似模擬試驗臺，可設(shè)計導軌的底座尺寸為長X寬X高=3300mm X 200mm X 20mm，頂梁的尺寸為長X寬X高=3000mmX200mm X 20mm，導軌的高度為100mm;支架的尺寸固定，尺寸為長X寬X高=10mm X 200mmX80mm ；絞盤的尺寸固定，底座尺寸為長X寬X高=200mm X 200mm X 20mm的矩形鋼板，絞盤高度為300mm。對于長X寬X高=3000mm X 3000mm X 2000mm的相似模擬試驗臺，支架推移裝置的尺寸不需要變化，將多臺支架推移裝置并排即可。
[0013]本發(fā)明的工作方式及機理是:針對長X寬X高=3000mm X 200mm X 2000mm的相似模擬試驗臺，取相似材料模擬試驗幾何相似比為I: 100，現(xiàn)場Im相當于相似試驗中10mm，在進行相似試驗的材料鋪設(shè)時，先將導軌放在試驗臺的最底層，并將絞盤和支架安裝在導軌上，并用鋼絲繩將絞盤和支架連接，安裝完畢后再進行上層相似材料的鋪設(shè)，見圖5，試驗臺進行回采模擬時，通過轉(zhuǎn)動絞盤上的滾軸可以將支架向前移動，移動距離可以直接從滾軸一端上的標尺讀出。針對長X寬X高=3000mm X 3000mm X 2000mm的相似模擬試驗臺，在進行相似試驗的材料鋪設(shè)時，可將20套支架推移裝置并排放在試驗臺的最底層，之后再進行相似材料的鋪設(shè)，在進行回采模擬時，通過不同方式及次序轉(zhuǎn)動絞盤滾軸，可以模擬不同的移架方式。
[0014]應(yīng)當理解的是，以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征以及本發(fā)明的優(yōu)點，并對裝置尺寸以及具體試驗步驟進行較為詳細的描述，并不能因此而認為是對本發(fā)明專利保護范圍的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明權(quán)利要求所保護的范圍情況下，還可以做出各種變化和改進，這些變化和改進均落入本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)，本發(fā)明的請求保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求書界定。
【主權(quán)項】
1.一種用于相似材料模擬試驗的支架推移裝置及使用方法，包括絞盤(I)、導軌(2)、鋼絲繩(3)、支架(4)，其特征在于:絞盤底座(5)通過螺栓固定在導軌底座(11)上，支架(4)通過T型鋼(17)套在導軌(2)的軌道上，絞盤滾軸(8)和支架(4)的T型鋼(17)通過鋼絲繩(3)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于相似材料模擬試驗的支架推移裝置，其特征在于:所述的絞盤(I)包括底座(5)、支座(6)、滾動軸承(7)、滾軸(8)、六角螺栓(9)、滾軸把手(10);絞盤底座(5)開有四個圓孔，通過螺栓與導軌底座(II)固定;滾軸(8)中間開有兩個圓孔，一個用于穿過鋼絲繩(3)，另一個用于安裝六角螺栓(9)固定鋼絲繩(3);滾軸(8)—端刻有標尺，用于讀出支架移動距離。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于相似材料模擬試驗的支架推移裝置，其特征在于:所述的導軌(2)包括底座(11)、支柱(12)、頂梁(13);導軌底座(11)上有四個圓孔，通過螺栓與絞盤底座(5)固定;頂梁(13)的兩塊鋼板之間留有一定寬度軌道，作為支架(4)的運動軌道。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于相似材料模擬試驗的支架推移裝置，其特征在于:所述的支架(4)包括頂梁(14)、立柱(15)、底座(16)、T型鋼(17);支架頂梁(14)前后稍微下沉，底座(16)上焊有T型鋼(17)，Τ型鋼(17)的立柱上開有圓孔，用于連接鋼絲繩(3)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于相似材料模擬試驗的支架推移裝置及使用方法，其特征在于:在進行相似試驗的材料鋪設(shè)時，先將導軌(2)放在試驗臺的最底層，用鋼絲繩(3)連接絞盤(I)和支架(4)，支架(4)的T型鋼(17)套在導軌(2)的軌道上，安裝完畢后再進行上層相似材料的鋪設(shè)，試驗臺進行回采模擬時，通過轉(zhuǎn)動絞盤(I)上的滾軸(8)可以將支架(4)向前移動，移動距離可以直接從滾軸(8)—端上的標尺讀出。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于相似材料模擬試驗的支架推移裝置及使用方法，該裝置包括絞盤、導軌、鋼絲繩、支架；絞盤底座上開有四個圓孔，用螺栓與導軌底座固定，支座上架有滾軸；導軌底座為矩形鋼板，頂梁為兩塊矩形鋼板，通過支柱將兩塊鋼板焊在底座上，頂梁兩塊鋼板之間留有軌道；支架底座和頂梁通過立柱焊在一起，底座下焊有T型鋼；用鋼絲繩連接絞盤和支架，支架T型鋼套在導軌軌道上，轉(zhuǎn)動滾軸拉動鋼絲繩使支架向前移動，移動距離可在滾軸一端的標尺上讀出；本發(fā)明實現(xiàn)了相似材料模擬試驗中，支架推移裝置從原型到模型的簡化，基本實現(xiàn)原型推移裝置的工程特點，制作工藝及使用方法簡單，適用性強。
【IPC分類】E21D23/04, E21D23/08
【公開號】CN105587332
【申請?zhí)枴緾N201610006920
【發(fā)明人】王同旭, 江東海, 馬文強, 蔣子龍, 張恒, 宋學峰
【申請人】山東科技大學
【公開日】2016年5月18日
【申請日】2016年1月7日