礦山采動(dòng)順層滑坡試驗(yàn)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種采動(dòng)對(duì)邊坡影響的試驗(yàn)裝置，尤其涉及一種礦山采動(dòng)順層滑坡試驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的采動(dòng)滑坡相似模擬試驗(yàn)臺(tái)在進(jìn)行試驗(yàn)的過程中，需要在模型中裝填由基巖、煤層、上覆巖層及地表邊坡組成的相似材料，并通過人工開挖來模擬采動(dòng)對(duì)邊坡的影響。這種試驗(yàn)裝置在進(jìn)行人工開挖時(shí)很難準(zhǔn)確模擬開挖范圍及邊界；當(dāng)煤層埋厚較深時(shí)，所需配制的相似材料較多，裝填材料的工作量大；當(dāng)煤層上覆巖層地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜時(shí)，難以準(zhǔn)確模擬實(shí)際地質(zhì)情況。
[0003]礦山采動(dòng)滑坡的相似模擬試驗(yàn)比較少，這是因?yàn)?1.礦山采煤工作面位置一般距地表200m以外，若要將滑坡滑面與采煤工作面放置在同一個(gè)模型中，滑坡面相對(duì)于整個(gè)模型將很小，不足以模擬其采動(dòng)影響后的運(yùn)移狀態(tài)；2.巖層滑坡面與水平面一般呈較大傾角，不利于相似材料的裝填；3.未見相似滑動(dòng)面的相關(guān)模擬。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本實(shí)用新型提供了一種礦山采動(dòng)順層滑坡試驗(yàn)裝置，該試驗(yàn)裝置能模擬不同滑面形態(tài)、不同滑面撓曲程度、滑面不同變形速度和分布不同抗剪強(qiáng)度等條件下各種形態(tài)滑體的變形破壞及穩(wěn)定性。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用了如下技術(shù)方案:
[0006]礦山采動(dòng)順層滑坡試驗(yàn)裝置，包括試驗(yàn)臺(tái)、左框架、右框架、基板、氣缸、距離調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和可變滑面，所述左框架豎直設(shè)置在試驗(yàn)臺(tái)的左側(cè)，右框架豎直設(shè)置在試驗(yàn)臺(tái)的右側(cè)，在左框架的內(nèi)側(cè)設(shè)置多個(gè)不同高度的固定卡孔，基板的一端鉸接在右框架的內(nèi)側(cè)，基板的另一端連接在左框架上的固定卡孔上，所述氣缸的缸體安裝在試驗(yàn)臺(tái)上，氣缸的活塞桿斜向上頂在基板的底部并靠近基板的另一端；所述可變滑面設(shè)置在基板的上方，在基板與可變滑面之間均勻設(shè)置多個(gè)距離調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；所述距離調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括上支撐螺桿、可調(diào)螺母和下支撐螺桿，所述下支撐螺桿的底部連接在基板上，下支撐螺桿的頂部旋合在可調(diào)螺母的一端內(nèi)，上支撐螺桿的底部旋合在可調(diào)螺母的另一端內(nèi)，所述上支撐螺桿的頂端頂在可變滑面的底部。
[0007]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述基板傾斜設(shè)置在試驗(yàn)臺(tái)的上方。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下技術(shù)效果:
[0009]1、通過氣缸的活塞桿支撐調(diào)節(jié)可變滑面高度后由固定卡孔固定，來調(diào)節(jié)滑面及巖層傾角。
[0010]2、通過旋轉(zhuǎn)連接可變滑面的可調(diào)螺母來調(diào)節(jié)滑面形態(tài)，模擬地下開挖后呈凹形、凸形、S形和反S形滑動(dòng)面。
[0011]3、改用可變滑面間接模擬地下開挖對(duì)邊坡的影響，大大節(jié)省了配制和裝填滑面以下相似材料的時(shí)間，節(jié)約材料用量，且數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果較人工開挖更為準(zhǔn)確，可操作性更強(qiáng)。
[0012]4、節(jié)省材料，減少了配制和裝填材料的工作量，改人工開挖為數(shù)值模擬和調(diào)節(jié)可變滑面，結(jié)果更加準(zhǔn)確，可操作性更強(qiáng)。
[0013]5、該試驗(yàn)裝置能模擬不同滑面形態(tài)、不同滑面撓曲程度、滑面的不同變形速度和分布不同抗剪強(qiáng)度等條件下各種形態(tài)滑體的變形破壞及穩(wěn)定性，能方便地測(cè)定滑面及滑體各點(diǎn)的應(yīng)力及位移。
【附圖說明】
[0014]圖1為礦山采動(dòng)順層滑坡試驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為在模擬的滑面巖層模型的前側(cè)面安裝坐標(biāo)篩網(wǎng)和鋼釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]附圖中:1 一試驗(yàn)臺(tái)；2—左框架；3—右框架；4一基板；5—?dú)飧祝?—可變滑面；7—固定卡孔；8—上支撐螺桿；9一可調(diào)螺母；10—下支撐螺桿；11一轉(zhuǎn)軸；12—模擬的滑面巖層模型；13—坐標(biāo)篩網(wǎng)；14一鋼釘；15—?dú)獗谩?br>【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)地描述。
[0018]如圖1所示，礦山采動(dòng)順層滑坡試驗(yàn)裝置包括試驗(yàn)臺(tái)1、左框架2、右框架3、基板4、氣缸5、距離調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和可變滑面6。左框架2豎直設(shè)置在試驗(yàn)臺(tái)I的左側(cè)，右框架3豎直設(shè)置在試驗(yàn)臺(tái)I的右側(cè)，在左框架2的內(nèi)側(cè)設(shè)置多個(gè)不同高度的固定卡孔7，基板4的一端通過轉(zhuǎn)軸11鉸接在右框架3的內(nèi)側(cè)，基板4的另一端連接在左框架2上的固定卡孔7上，氣缸5的缸體安裝在試驗(yàn)臺(tái)I上，氣缸5的活塞桿斜向上頂在基板4的底部并靠近基板4的另一端。本實(shí)施例中，將基板4傾斜設(shè)置在試驗(yàn)臺(tái)I的上方?？勺兓?設(shè)置在基板4的上方，在基板4與可變滑面6之間均勻設(shè)置多個(gè)距離調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。距離調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括上支撐螺桿8、可調(diào)螺母9和下支撐螺桿10，下支撐螺桿10的底部連接在基板4上，下支撐螺桿10的頂部旋合在可調(diào)螺母9的一端內(nèi)，上支撐螺桿8的底部旋合在可調(diào)螺母9的另一端內(nèi)，上支撐螺桿8的頂端頂在可變滑面6的底部。
[0019]使用該礦山采動(dòng)順層滑坡試驗(yàn)裝置時(shí):首先配制模擬滑面巖層所需的原料；然后在可變滑面上均勻涂抹一層黃油，模擬滑動(dòng)面與下部巖層之間軟弱夾層的摩擦面，以使其粘聚力和內(nèi)摩擦角與軟弱夾層的實(shí)際情況相符；再在可變滑面6的前側(cè)設(shè)置前擋板，在可變滑面6的后側(cè)設(shè)置后擋板，可變滑面6、左框架2、右框架3、前擋板和后擋板組成模型框架，將配好的滑面巖層材料裝入模型框架內(nèi)，搗固壓實(shí)，并用刮刀抹平，隨著配好的滑面巖層材料的不斷裝填，前擋板和后擋板也隨之不斷向上安裝，直至模擬的滑面巖層模型12制作完成；模擬的滑面巖層模型12干燥3天后拆去前擋板，在模擬的滑面巖層模型12的前側(cè)面掛上坐標(biāo)篩網(wǎng)13，然后在坐標(biāo)篩網(wǎng)13上布置多個(gè)插入模擬的滑面巖層模型12內(nèi)的鋼釘14作為測(cè)點(diǎn)，如圖2所示。將鋼釘14編好序號(hào)，待模擬的滑面巖層模型12再通風(fēng)干燥2天后拆去后擋板，待模擬的滑面巖層模型12穩(wěn)定后開始進(jìn)行可變滑面的調(diào)節(jié)和滑面巖層模型形態(tài)變化的觀測(cè)。最后開動(dòng)與氣缸5連接的氣泵15，調(diào)節(jié)氣缸5的活塞桿伸出的長(zhǎng)度，改變可變滑面的傾角，達(dá)到需要位置后，調(diào)整基板4與固定卡孔7連接的位置，將基板4與固定卡孔7固定。調(diào)節(jié)可調(diào)螺母9改變可變滑面6的形態(tài)，模擬地下開挖后呈凹形、凸形、S形和反S形滑動(dòng)面，觀察模擬的滑面巖層模型前側(cè)面上的鋼釘?shù)奈恢米兓?，用來模擬煤層開采對(duì)邊坡的影響。
[0020]最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.礦山采動(dòng)順層滑坡試驗(yàn)裝置，其特征在于:包括試驗(yàn)臺(tái)(1)、左框架(2)、右框架(3)、基板(4)、氣缸(5)、距離調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和可變滑面(6);所述左框架(2)豎直設(shè)置在試驗(yàn)臺(tái)(I)的左側(cè)，右框架(3)豎直設(shè)置在試驗(yàn)臺(tái)(I)的右側(cè)，在左框架(2)的內(nèi)側(cè)設(shè)置多個(gè)不同高度的固定卡孔(7)，基板(4)的一端鉸接在右框架(3)的內(nèi)側(cè)，基板(4)的另一端連接在左框架(2)上的固定卡孔(7)上，所述氣缸(5)的缸體安裝在試驗(yàn)臺(tái)(I)上，氣缸(5)的活塞桿斜向上頂在基板(4)的底部并靠近基板(4)的另一端；所述可變滑面(6)設(shè)置在基板(4)的上方，在基板(4)與可變滑面(6)之間均勻設(shè)置多個(gè)距離調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；所述距離調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括上支撐螺桿(8)、可調(diào)螺母(9)和下支撐螺桿(10)，所述下支撐螺桿(10)的底部連接在基板(4)上，下支撐螺桿(10)的頂部旋合在可調(diào)螺母(9)的一端內(nèi)，上支撐螺桿(8)的底部旋合在可調(diào)螺母(9)的另一端內(nèi)，所述上支撐螺桿(8)的頂端頂在可變滑面(6)的底部。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦山采動(dòng)順層滑坡試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述基板(4)傾斜設(shè)置在試驗(yàn)臺(tái)(I)的上方。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種礦山采動(dòng)順層滑坡試驗(yàn)裝置，包括試驗(yàn)臺(tái)、左框架、右框架、基板、氣缸、距離調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和可變滑面；左框架和右框架豎直設(shè)置在試驗(yàn)臺(tái)的左右兩側(cè)，在左框架的內(nèi)側(cè)設(shè)置多個(gè)不同高度的固定卡孔，基板的一端鉸接在右框架上，另一端連接在固定卡孔上，氣缸的缸體安裝在試驗(yàn)臺(tái)上，氣缸的活塞桿斜向上頂在基板的底部；可變滑面設(shè)置在基板的上方，在基板與可變滑面之間均勻設(shè)置多個(gè)距離調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。該試驗(yàn)裝置能模擬不同滑面形態(tài)、不同滑面撓曲程度、滑面的不同變形速度和分布不同抗剪強(qiáng)度等條件下各種形態(tài)滑體的變形破壞及穩(wěn)定性，能方便地測(cè)定滑面及滑體各點(diǎn)的應(yīng)力及位移。
【IPC分類】G01M99/00
【公開號(hào)】CN204694490
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520457810
【發(fā)明人】唐建新, 張宇寧, 騰俊陽, 代張音, 王艷磊, 張淼, 江君, 羅威, 謝磊, 段金成, 張璐, 劉莉, 舒國(guó)軍
【申請(qǐng)人】重慶大學(xué)
【公開日】2015年10月7日
【申請(qǐng)日】2015年6月30日