[發(fā)明專利]一種高地溫巷道的圍巖相似材料砌塊制作裝置

在審

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• 申請日: 2014-05-19
• 公開（公告）號: CN103994907A
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張源;顧斌;萬志軍;周長冰;劉建明;程才
• 申請（專利權(quán)）人: 中國礦業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 楊曉玲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種實(shí)驗(yàn)裝置，尤其是一種適用于制作圓環(huán)狀砌塊、安裝在圓形的井筒模型內(nèi)的高地溫巷道的圍巖相似材料砌塊制作裝置。

背景技術(shù)

在我國，伴隨著對煤炭需求量的增加，煤礦開采深度逐年加深。在深部開采的條件下，高地溫成為了一個影響井下工人的身心健康以及煤礦開采效率的重要因素。解決高地溫巷道熱害的問題需要進(jìn)行現(xiàn)場試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)室物理試驗(yàn)和數(shù)值模擬三種方式相結(jié)合。在實(shí)驗(yàn)室中首次設(shè)計高地溫巷道物理相似模擬試驗(yàn)，試驗(yàn)系統(tǒng)中采用圓形井筒。這就需要設(shè)計配套的圓環(huán)狀砌塊制作設(shè)備以滿足井筒圍巖材料的制作。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題：本發(fā)明的目的針對在實(shí)驗(yàn)室對高地溫巷道進(jìn)行模擬試驗(yàn)遇到的砌塊制作的問題，提供一種高地溫巷道的圍巖相似材料砌塊制作裝置。

技術(shù)方案：本發(fā)明的高地溫巷道的圍巖相似材料砌塊制作裝置，包括底座，底座上設(shè)有多個高度一致、直徑不同的同心圓環(huán)護(hù)板，各同心圓環(huán)護(hù)板之間交替間隔有多個鐵板，所述的底座上開有與同心圓環(huán)護(hù)板相連接的卡槽。

所述多個高度一致、直徑不同的同心圓環(huán)護(hù)板為4-6個，同心圓環(huán)護(hù)板之間的距離相等，距離根據(jù)砌塊所需的厚度設(shè)定；所述的同心圓環(huán)護(hù)板由長方形鐵板彎曲對焊、或通過螺柱、螺母和固定板連接形成。

有益效果：由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的裝置可以制作用于高地溫巷道物理相似模擬試驗(yàn)中圓形井筒所需的砌塊。預(yù)制的砌塊有充足的時間養(yǎng)護(hù)，其熱物理性質(zhì)相對穩(wěn)定，能夠保證模擬圍巖均質(zhì)、各向同性，所制作的砌塊可直接安裝在試驗(yàn)井筒內(nèi)。此外，本發(fā)明裝置可以在砌塊制作過程中預(yù)制裂隙，適用于模擬裂隙的試驗(yàn)。安裝在井筒內(nèi)的砌塊間形成的裂隙中澆筑的材料可以緩解加熱過程中產(chǎn)生的熱應(yīng)力，防止材料膨脹破壞設(shè)備。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的砌塊制作設(shè)備的主視圖。

圖2為本發(fā)明的砌塊制作設(shè)備的俯視圖。

圖3為本圖2的A－A剖面圖。

圖中：1-底座，2-同心圓環(huán)護(hù)板，3-圓環(huán)護(hù)板卡槽，4-鐵板，5-固定板，6-螺柱和螺母。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的一個實(shí)施例作進(jìn)一步描述：

如圖1所示，本發(fā)明的高地溫巷道圍巖相似材料制作裝置由底座1、多個高度一致、直徑不同的同心圓環(huán)護(hù)板2組成以及寬度略小于兩圓環(huán)護(hù)板間距離,高度略大于護(hù)板高度的鐵板4，所述的底座1上開有與圓環(huán)護(hù)板2相連接卡槽3，圓環(huán)護(hù)板2通過底座1上的相應(yīng)的卡槽連接。所述多個高度一致、直徑不同的同心圓環(huán)護(hù)板2為4-6個，同心圓環(huán)護(hù)板2之間的距離相等，距離根據(jù)砌塊所需的厚度設(shè)定。直徑最大的圓環(huán)護(hù)板是由長方形鐵板通過焊接在其兩側(cè)的螺柱6加固定板5連接。

本發(fā)明的高地溫巷道的圍巖相似材料砌塊的制備過程：

a、首先將底座1、圓環(huán)護(hù)板2上的雜物清理干凈；

b、用螺柱和螺母6以及固定板5將直徑最大的圓環(huán)護(hù)板連接成形；

c、將多個同心圓環(huán)護(hù)板2通過底座1上的卡槽3組裝在一起；

d、在各同心圓環(huán)護(hù)板2內(nèi)壁和底座1上刷上植物油；

e、在多個同心圓環(huán)護(hù)板2之間形成的環(huán)形槽內(nèi)倒入混合好的模擬高地溫巷道圍巖相似材料；

f、將裝置放到震動臺上，充分密實(shí)材料；

g、在每兩個圓環(huán)護(hù)板間形成的空間中交錯間隔設(shè)置鐵板4，每間隔60°設(shè)置一塊鐵板4；

e、24小時后，取下已經(jīng)固結(jié)砌塊，即完成圍巖相似材料砌塊的制備。