大傾角地層可視化立體相似模擬實驗裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種可調節(jié)角度的立體模擬實驗裝置，具體涉及一種可調節(jié)角度的大傾角地層六面可視立體模擬實驗裝置。
【背景技術】
[0002]我國煤層傾角大于35°的大傾角煤層儲量約占全國煤炭總儲量的15%?20%，其中傾角45° -75。的煤層儲量約占60%。物理相似模擬是采礦研究常用的有效手段，較為成熟的是平面模擬實驗技術。緩傾斜和近水平煤層開采的頂板控制可簡化為平面問題，可以采用平面模擬裝置進行研究。而大傾角煤層開采后的頂板垮落涉及沿走向和沿傾向兩個方向的運動，屬于三維問題，必須采用立體模擬裝置進行研究。
[0003]現(xiàn)有的大型立體模擬實驗裝置，采用傳統(tǒng)的河沙作為模擬材料，模型尺寸大，實驗周期長；四周采用鋼板，不可透視，不可移動；不可調角度，不能模擬大傾角煤層。此外，也有一些中型的半立體模擬裝置，也不可調角度，不可移動，不能四周透視，不方便實驗開展。可透視模擬裝置為了防止透視板反光，對自然光線的角度要求較高，方便移動對實驗現(xiàn)象的拍攝十分重要。
【實用新型內容】
[0004]為解決上述問題，本實用新型提供了一種大傾角地層可視化立體相似模擬實驗裝置，能夠在六面可視的條件下適應不同傾斜角度地層的實驗要求，且具有結構簡單可靠、小型化高精度、可移動方便觀察和采光、可移動性、便于使用等優(yōu)點。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取的技術方案為:
[0006]大傾角地層可視化立體相似模擬實驗裝置，包括底座，所述底座連接有活動防傾倒撐板，所述底座上設置有支撐架，所述支撐架包括安裝在底座上的側壓板和與側壓板間隔設置的后壓板，所述支撐架上設置有料倉，所述料倉外包裹有料倉架，所述料倉上設置有可調節(jié)倉蓋，所述料倉側面設置有第一透明板、第二透明板，所述料倉底部設置有開挖鋼條和支架鋼條，所述支撐架上設置有帶動料倉轉動的升降器，所述升降器包括第一升降器主撐桿、第二升降器主撐桿、升降器連桿、升降器螺桿、升降器加強筋和驅動器，所述驅動器與所述升降器螺桿相連，所述升降器螺桿與所述第一升降器主撐桿、第二升降器主撐桿相連，所述第一升降器主撐桿、第二升降器主撐桿與升降器連桿相連，所述升降器連桿與料倉一側相連，所述活動防傾倒撐板通過軸承連接有后壓板，所述活動防傾倒撐板下設置有穩(wěn)定撐板，所述料倉的底部設置有連桿，所述連桿通過軸承一側與料倉底部相連，所述連桿另一側與所述升降器相連，所述料倉底部設置有彈簧，彈簧的一端安裝在料倉的底角上，彈簧的另一端與底座連接，當料倉在升降器的帶動下轉動時，彈簧對料倉具有牽拉作用，防止密封料倉轉動過快，造成密封料倉內部的實驗材料發(fā)生相對運動而被破壞。
[0007]優(yōu)選的，所述的開挖鋼條由厚度為0.4cm的鋼板制成，所述開挖鋼條為凸型結構，所述開挖鋼條兩側設有伸出部分，所述伸出部分的長度為2cm，兩側伸出部分上均設有直徑為3mm的螺孔，所述開挖鋼條通過螺孔和螺母與料倉底部相連。
[0008]優(yōu)選的，所述的支架鋼條的基座由厚度為0.4cm鋼板制成，所述支架鋼條上布置有33個1.5cm寬的模擬支架，所述模擬支架上設有應力環(huán)，可實時監(jiān)測支架的受力狀況，所述模擬支架底座設有Φ 5mm的孔，方便應力環(huán)導線引出測定支架載荷，所述支架鋼條通過螺母與料倉底部固定連接，并始終通過替換開挖工作面下部的開挖鋼條而布置于不斷推進的開挖工作面下方。
[0009]優(yōu)選的，所述的底座一側安裝有一角度盤。
[0010]優(yōu)選的，所述的底座的底部安裝有移動輪。
[0011]優(yōu)選的，所述的驅動器為手動搖把。
[0012]優(yōu)選的，所述的可調節(jié)箱蓋為有機玻璃板。
[0013]優(yōu)選的，所述的第一透明板和第二透明板均為有機玻璃板。
[0014]優(yōu)選的，所述的活動防傾倒撐板可折疊，所述穩(wěn)定撐板的高度可通過調節(jié)閥自行調節(jié)。
[0015]本實用新型具有以下有益效果:
[0016]本實用新型是在六面可視的環(huán)境下進行實驗的，可更加全面的觀察覆巖的三維破壞及垮落運動規(guī)律，提高了實驗的準確性；通過升降器自身的升降功能，使得立體實驗裝置可調節(jié)不同角度，模擬0° -75°的傾角的煤層，擴大了裝置的適用范圍；料倉底部開挖鋼條及支架鋼條的設置，使得模擬開挖方便，也便于從底板開挖條觀察工作面采空區(qū)的覆巖垮落狀態(tài)，彌補了以往裝置的不足。模擬支架可得到支架的受力情況，實時監(jiān)測工作面頂板壓力變化，可為實際工作面開采的支架選型和頂板控制提供可靠的依據。此外，此裝置可采用石英砂等精細相似材料作為骨料，可實現(xiàn)小尺度、高精度、小工作量，縮短了實驗周期，降低了實驗成本。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型實施例大傾角地層可視化立體相似模擬實驗裝置的主視結構示意圖。
[0018]圖2為本實用新型實施例大傾角地層可視化立體相似模擬實驗裝置的右視結構示意圖。
[0019]圖3為本實用新型實施例大傾角地層可視化立體相似模擬實驗裝置的左視結構示意圖。
[0020]圖4為本實用新型實施例大傾角地層可視化立體相似模擬實驗裝置中升降器系統(tǒng)原理圖。
[0021]圖5為本實用新型實施例大傾角地層可視化立體相似模擬實驗裝置中開挖鋼條的結構示意圖。
[0022]圖6為本實用新型實施例大傾角地層可視化立體相似模擬實驗裝置中支架鋼條結構示意圖。
[0023]圖7為本實用新型實施例大傾角地層可視化立體相似模擬實驗裝置中支架鋼條的側視圖。
【具體實施方式】
[0024]為了使本實用新型的目的及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合實施例對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0025]如圖1-4所示，本實用新型實施例提供了一種大傾角地層可視化立體相似模擬實驗裝置，包括底座1，所述底座I連接有活動防傾倒撐板5，所述底座I上設置有支撐架，所述支撐架包括安裝在底座I上的側壓板3和與側壓板3間隔設置的后壓板20，所述支撐架上設置有料倉17，所述料倉17外包裹有料倉架22，所述料倉17上設置有可調節(jié)倉蓋15，所述料倉17側面設置有第一透明板13、第二透明板14，所述料倉17底部設置有開挖鋼條12和支架鋼條24，所述支撐架上設置有帶動料倉I轉動的升降器10，所述升降器10包括第一升降器主撐桿8、第二升降器主撐桿9、升降器連桿11、升降器螺桿6、升降器加強筋18和驅動器7，所述驅動器7與所述升降器螺桿6相連，所述升降器螺桿6與所述第一升降器主撐桿8、第二升降器主撐桿9相連，所述第一升降器主撐桿8、第二升降器主撐桿9與升降器連桿11相連，所述升降器連桿11與料倉17 —側相連，所述活動防傾倒撐板5通過軸承21連接有后壓板20，所述活動防傾倒撐板5下設置有穩(wěn)定撐板4，所述料倉17的底部設置有連桿11，所述連桿11通過固定軸16 —側與料倉17底部相連，所述連桿11另一側與所述升降器10相連，所述料倉17底部設置有彈簧23，彈簧23的一端安裝在料倉17的底角上，彈簧23的另一端與底座I連接，當料倉17在升降器10的帶動下轉動時，彈簧對料倉具有牽拉作用，防止密封料倉轉動過快，造成密封料倉內部的實驗材料發(fā)生相對運動而被破壞
[0026]如圖5-7所示，所述的開挖鋼條12由厚度為0.4cm的鋼板制成，所述開挖鋼條12為凸型結構，所述開挖鋼條12兩側設有伸出部分