[實用新型]一種大尺寸長方體煤巖試樣長期承載試驗監(jiān)測裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520936680.8
• 申請日: 2015-11-23
• 公開（公告）號: CN205374168U
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳紹杰;朱彥;屈曉;任凱強(qiáng);劉勇;郭賽;郭宇航
• 申請（專利權(quán)）人: 山東科技大學(xué)
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01L1/00;G01B21/32
• 代理公司: 濟(jì)南譽(yù)豐專利代理事務(wù)所(普通合伙企業(yè)) 37240
• 代理人: 李茜

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及巖石力學(xué)試驗技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種大尺寸長方體煤巖試樣長期承載試驗監(jiān)測裝置。

背景技術(shù)

條帶開采作為一種常用的采煤方法，僅采出煤層中的部分煤炭，留設(shè)的煤炭則以條帶煤柱的形式支撐上覆巖層，能夠有效的抑制采場上覆巖層沉陷和地表移動，從而保護(hù)地面生態(tài)環(huán)境和建筑物、鐵路等設(shè)施。保證條帶煤柱長期穩(wěn)定性有利于礦井的安全生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，研究條帶煤柱長期承載下的力學(xué)性質(zhì)與失穩(wěn)機(jī)理顯得十分必要。采用大尺寸長方體煤巖試樣模擬條帶煤柱，進(jìn)行長期承載試驗，并監(jiān)測煤巖試樣的力學(xué)特征和破壞形態(tài)，是研究條帶煤柱失穩(wěn)機(jī)理的重要方法之一。

為盡可能相似的模擬礦井之下的條帶煤柱，煤巖試樣在長期承載過程中需要在相對的兩面施加側(cè)限約束，監(jiān)測具有側(cè)限約束的大尺寸長方體煤巖試樣在整個長期承載過程中各自由面不同點的橫向變形以及各非自由面不同點的應(yīng)力變化，并監(jiān)測大尺寸長方體煤巖試件局部破壞后但整體尚未失穩(wěn)前各非自由面不同點的承載能力、應(yīng)力大小及其變化情況，以及各自由面不同點的變形特征。

隨著人們對條帶煤柱穩(wěn)定性的深入研究，對該試驗中監(jiān)測數(shù)據(jù)量和監(jiān)測精度的要求越來越高，也就對大尺寸長方體煤巖長期承載試驗的監(jiān)測方法和設(shè)備提出了更高的要求。然而，目前尚無切實可行的監(jiān)測技術(shù)與完善的監(jiān)測系統(tǒng)輔助完成該試驗。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述存在的技術(shù)問題，本實用新型提供了一種大尺寸長方體煤巖試樣長期承載試驗監(jiān)測裝置，實現(xiàn)了對待測煤巖試件各自由面不同點的橫向變形以及各非自由面不同點的應(yīng)力變化情況的監(jiān)測，結(jié)構(gòu)簡單，體積小，拆裝容易，操作簡便。

為達(dá)到上述目的，本實用新型所采用的技術(shù)方案是：

一種大尺寸長方體煤巖試樣長期承載試驗監(jiān)測裝置，包含有上壓板、底板、側(cè)限約束板、上應(yīng)力傳感器定位板、底應(yīng)力傳感器定位板、側(cè)應(yīng)力傳感器定位板和位移傳感器定位板，所述上壓板設(shè)置于底板的正上方，所述側(cè)限約束板為兩塊，設(shè)置于底板上左右兩側(cè)，并通過固定螺栓固定，所述上壓板的下表面、兩塊側(cè)限約束板的內(nèi)側(cè)面、底板的上表面分別緊密接觸設(shè)置有上應(yīng)力傳感器定位板、側(cè)應(yīng)力傳感器定位板和底應(yīng)力傳感器定位板，所述上應(yīng)力傳感器定位板、兩塊側(cè)應(yīng)力傳感器定位板和底應(yīng)力傳感器定位板的端面之間形成前后面鏤空的長方體空間，所述長方體空間的前后側(cè)面上對稱固定連接多組位移傳感器定位板，待測煤巖試樣放置于所形成的長方體空間內(nèi)，在各傳感器定位板內(nèi)安裝對應(yīng)的傳感器即可進(jìn)行監(jiān)測。

所述固定螺栓的兩側(cè)設(shè)置有調(diào)節(jié)螺母。

所述上應(yīng)力傳感器定位板、底應(yīng)力傳感器定位板、側(cè)應(yīng)力傳感器定位板上均設(shè)置有應(yīng)力傳感器定位槽，所述應(yīng)力傳感器定位槽的開口方向均朝向待測煤巖試樣，每個所述應(yīng)力傳感器定位槽旁設(shè)置引線槽。

所述位移傳感器定位板設(shè)置為L型，通過壓緊螺栓與底板固定連接。

本實用新型設(shè)計了由上壓板、底板、側(cè)限約束板組成的大致呈六面體形狀的空間用于待測煤巖試樣的監(jiān)測，在所述上壓板、底板、側(cè)限約束板內(nèi)側(cè)面分別設(shè)置應(yīng)力傳感器，在整個裝置的前后兩側(cè)面對稱設(shè)置位移傳感器，準(zhǔn)確測出長期承載下大尺寸長方體煤巖試樣各非自由面的不同點的應(yīng)力變化和各自由面不同點的橫向變形情況，進(jìn)而分析大尺寸長方體煤巖試樣長期承載過程中的力學(xué)特征和破壞形態(tài)，探究條帶煤柱失穩(wěn)機(jī)理，試驗效果好，結(jié)構(gòu)簡單，拆裝方便，占空小，成本低，具有廣泛的實用性。

附圖說明

圖1為本實用新型整體的主視圖；

圖2為本實用新型拆掉側(cè)限約束板的右視剖面圖；

圖3為本實用新型拆掉上壓板和底板的俯視剖面圖；

圖4為本實用新型側(cè)限約束板的右視圖；

圖5為本實用新型上壓板和底板的俯視圖；

圖6為本實用新型“L”形位移傳感器定位板的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型進(jìn)行詳細(xì)描述：