[發明專利]錨桿支護錨固施工仿真綜合實驗裝置

無效

• 申請號: 201310024637.X
• 申請日: 2013-01-23
• 公開（公告）號: CN103076278A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 劉少偉;張益民;樊克松;馮友良;孟偉峰;李小偉;蔡克欣;焦建康;李鑫濤;張祥;劉棟梁
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: G01N19/00
• 分類號: G01N19/00;G01L5/00
• 代理公司: 鄭州天陽專利事務所(普通合伙) 41113
• 代理人: 聶孟民

技術領域

本發明涉及模擬實驗裝置，特別是一種錨桿支護錨固施工仿真綜合實驗裝置。

背景技術

相似材料模擬實驗方法一直是采礦工程實驗研究的主要實驗方法，它的實質是在實驗臺上用與模型力學性質相似的材料按照幾何相似的一定比例縮制成實驗模型。在模型上可以開挖成各類工程，如礦山巷道和硐室、長壁采場，通過對工程過程的模擬和實驗觀察，來研究工程圍巖體的變形、移動和破壞等力學現象，以及分析作用于支護結構上的力。傳統的巷道錨桿支護效果的相似材料模擬實驗方法一般用的是平面模擬實驗裝置，它只能研究原型的一個剖面，而對于三維應力均有變化的研究對象，平面模擬實驗臺存在不合理性。平面實驗臺不能模擬在巷道里面打錨桿的過程，以得到錨桿的受力情況以及支護的質量檢測；它的夾緊結構方面也存在不合理性，長期實驗后，槽鋼會造成不同程度的彎曲，裝架后模型表面凹凸不平，影響模型的相似性；模型架升降不方便，升降過程不易控制，往往成型后由于速度控制不當產生震動，損壞模型內部結構，造成實驗結構不夠準確，影響對礦山巷道支護安全預防，會造成安全事故。因此，應用相似理論、結構力學、材料力學等學科知識，開發出一種三維的、結構簡單合理、實現鉆打錨桿工藝的立體巷道錨桿支護相似材料模擬實驗平臺勢在必行。

發明內容

針對上述情況，為克服現有技術之缺陷，本發明之目的就是提供一種錨桿支護錨固施工仿真綜合實驗裝置，可有效解決礦山巷道支護的模擬，保證模擬質量，確保礦山安全生產問題。

本發明解決的技術方案是，包括支架臺、加壓裝置和梯子，所述的支架臺是由四方形上框和四方形上框下部四角經上中間板裝有支腿構成，支腿下端部裝有置于地面上的下中間板，四方形上框的對應兩邊間裝有角鋼，支架臺上部一側有置于地面上的人工梯子，支架臺上部有人工護欄扶手，角鋼上面通過螺栓固定裝有龍門框架，龍門框架上部裝有油缸，組成加壓裝置；龍門框架的內部放置有由箱體、擋板和起壓實作用的壓板組成的模型箱。

本發明是一種可以模擬三維狀態下巷道錨桿支護實驗裝置，在三維仿真實驗平臺上面裝好配置好的相似材料以后，可以在實驗平臺下面通過錨桿機往平臺內部打錨桿，模擬巷道錨桿支護的錨固過程，還可以檢測錨桿機在打鉆過程中的信息，同時，為巷道錨桿支護的質量監測提供平臺，利用三維仿真綜合實驗裝置可以對巷道錨桿施工及效果監測提供幫助，對于巷道錨桿支護的研究具有推動作用。

附圖說明

圖1為本發明的結構立體圖。

圖2為本發明的結構主視圖。

圖3為本發明的結構側視圖。

具體的實施方式

以下結合附圖對發明的具體實施方式作以詳細描述。

由圖1-3所示，本發明包括支架臺、加壓裝置和梯子，所述的支架臺是由四方形上框1和四方形上框下部四角經上中間板5裝有支腿3構成，支腿3下端部裝有置于地面上的下中間板2，四方形上框1的對應兩邊間裝有角鋼12，支架臺上部一側有置于地面上的人工梯子4，支架臺上部有人工護欄扶手7，角鋼12上面通過螺栓固定裝有龍門框架8，龍門框架8上部裝有油缸組9，組成加壓裝置13；龍門框架的內部放置有由箱體、擋板和起壓實作用的壓板10組成的模型箱11。

人工梯子用于工作人員從地面到支架臺上面的來往，方便工作。

所述的模型箱11底部有3個直徑30mm±0.5mm的圓孔6，模型箱一邊有透明的玻璃鋼，另一邊有可拆卸的擋板，頂部有起壓實作用的壓板10。

所述的支腿3呈從上往下向外的傾斜狀，上中間板5與四方形上框1焊接在一起。

所述的下中間板2置于地面上基礎坑內的混凝土固定體上，下中間板5上有地腳孔，由螺栓穿過地腳孔將與支腿焊接在一起的下中間板同混凝土固定體固定在一起（圖中未畫出）。

所述的四方形框架1是是由直徑為15cm的鋼管連接而成方形，框架內焊接有180角鋼12，角鋼表面有直徑為30mm±0.5mm的螺栓孔，與支架臺上安放的龍門框架8固定連接在一起。

所述的龍門框架8的底部為長方形的邊框，邊框上有螺紋孔，用4條M24螺栓把龍門框架固定在角鋼上，油缸組采用4條M16螺栓固定在龍門框架上。

所述的加壓裝置13通過外接連接油管與地面上的高壓油泵連接，通過高壓油泵可控制油缸組的縮進與伸出，轉動高壓油泵上的操作手柄能完成操作。

所述的油缸組9是由3個100噸的油缸組成。