[發明專利]一種可調可旋轉的梯形相似模型試驗裝置

無效

• 申請號: 201210147240.5
• 申請日: 2012-05-14
• 公開（公告）號: CN102692490A
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發明（設計）人: 戴華陽;閻躍觀;郭俊廷;廖孟光;孫佩軍;徐偉燕
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學(北京)
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24
• 代理公司: 北京同輝知識產權代理事務所(普通合伙) 11357
• 代理人: 王道川

技術領域

本發明涉及一種相似模型試驗裝置，特別涉及一種可調可旋轉的梯形相似模型試驗裝置。

背景技術

地下資源的開采會導致地表有不同程度的沉陷，由于采礦地質條件的復雜性，很難實地開展相關的科學研究，現在大多采用相似模型試驗來模擬采區開采的實際情況，并通過相似模型試驗研究區域地質背景，掌握開采的基本規律，以便指導礦區的實際開采作業。

現有技術中的相似模型試驗裝置為長方體形結構，其旋轉支點固定設置在相似模型試驗裝置的底部中點。在旋轉相似模型試驗裝置的時候需要在地面上設置一個坑以滿足其旋轉的需要，這種相似模型試驗裝置非常不適合在實驗室中進行各種復雜地質條件下的開采研究。

發明內容

針對現有技術中存在的不足，本發明的目的在于提供一種適于在實驗室進行各種復雜地質條件下開采研究的可調可旋轉的梯形相似模型試驗裝置，不需要在實驗室地面上設置與模型旋轉相配合的坑或者將實驗室上部空間加大。

本發明的技術方案是這樣實現的：一種可調可旋轉的梯形相似模型試驗裝置，包括由前擋板、后擋板、左側柱、右側柱、頂板和底板構成的模型架，所述左側柱下端和所述右側柱下端均設有旋轉軸，所述左側柱與所述底板的夾角以及所述右側柱與所述底板的夾角均為90-120度，所述左側柱和所述右側柱均通過旋轉軸鉸接安裝在底座上，所述前擋板和所述后擋板之間為模擬區，所述前擋板和所述后擋板均垂直于所述底板；在模型架的底部且鄰近所述左側柱安裝有旋轉支座。

上述可調可旋轉的梯形相似模型試驗裝置，右側柱包括下半右側柱和相對下半右側柱可折疊的上半右側柱，下半右側柱的一端鉸接于底座上，另一端與上半右側柱的一端連接。

上述可調可旋轉的梯形相似模型試驗裝置，上半右側柱和下半右側柱鉸接安裝在一起。

上述可調可旋轉的梯形相似模型試驗裝置，模擬區內設置有可分拆護板履帶，在可分拆護板履帶與底板之間設置有支柱。

本發明的有益效果是：(1)可調可轉可移，一架模型實現多種尺寸和形狀變化。(2)左、右側柱可旋轉，形成上寬下窄梯形模型，節省實驗材料卻可模擬更大采礦影響范圍，使有效模擬區擴大。(3)模型架旋轉支座可平移可旋轉，底板可伸縮，減少了模型架的占用空間。(4)煤層采用可分拆可放小支柱護板履帶模擬，便于模型開采，并可避免開采過程材料遺撒帶來模型垮塌或模擬偏差，提高模型實驗成功率和模擬精度。(5)適于在實驗室進行各種復雜地質條件下開采研究，不需要在實驗室地面上設置與模型架旋轉相配合的坑或者將實驗室上部空間加大。

附圖說明

圖1為本發明可調可旋轉的梯形相似模型試驗裝置的結構示意圖。

圖2為本發明可調可旋轉的梯形相似模型試驗裝置的另一種結構示意圖。

圖3為圖2所示本發明可調可旋轉的梯形相似模型試驗裝置的逆時針旋轉60度的結構示意圖。

圖4為本發明可調可旋轉的梯形相似模型試驗裝置的另一種結構示意圖。

圖5為圖4所示本發明可調可旋轉的梯形相似模型試驗裝置的逆時針旋轉90度的結構示意圖。

圖6為本發明可調可旋轉的梯形相似模型試驗裝置的模擬區內設置有支柱和可分拆護板履帶的結構示意圖。

圖中：1-可分拆護板履帶、2-旋轉支座、3-左側柱、4-右側柱、5-底板、6-支柱、7-模擬區、8-垮落區。

具體實施方式

結合附圖對本發明做進一步的說明：

如圖1所示，一種可調可旋轉的梯形相似模型試驗裝置，包括由前擋板、后擋板、左側柱3、右側柱4、頂板和底板5構成的模型架，所述左側柱3下端和所述右側柱4下端均設有旋轉軸，所述左側柱3與所述底板5的夾角以及所述右側柱4與所述底板5的夾角均為90-120度，所述左側柱3和所述右側柱4均通過旋轉軸鉸接安裝在底座上(使得左側柱3和右側柱4分別可繞旋轉軸旋轉，這樣可以方便地分別調節左側柱3和右側柱4與底板5的夾角)，所述前擋板和所述后擋板之間為模擬區7，所述前擋板和所述后擋板均垂直于所述底板5；在模型架的底部且鄰近所述左側柱3安裝有旋轉支座2。右側柱4包括下半右側柱和相對下半右側柱可折疊的上半右側柱，下半右側柱的一端鉸接于底座上，另一端與上半右側柱的一端鉸接安裝在一起。模擬區7內設置有可分拆護板履帶1，在可分拆護板履帶1與底板5之間設置有支柱6。

在本實施例中，可以調節左側柱3與底板5的夾角為60-90度(使得左側壁與底板5的夾角為60-90度)，右側柱4與底板5的夾角為60-70度(使得右側壁與底板5的夾角為60-70度)。