[發明專利]一種采空區頂板坍塌沖擊氣浪的試驗模擬裝置

有效

• 申請號: 201610278084.4
• 申請日: 2016-04-29
• 公開（公告）號: CN105758616B
• 公開（公告）日: 2018-08-07
• 發明（設計）人: 王玉杰;張卅卅;任高峰;錢兆明
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: G01M9/08
• 分類號: G01M9/08
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 唐萬榮

本發明提出一種采空區頂板坍塌沖擊氣浪的試驗模擬裝置，包括車體、圓筒、頂板、起吊裝置、水平調節裝置、高度調節裝置，車體包括底座和保護箱，圓筒設于底座中心，其底部開有數個出風口，保護箱設于底座一側，底座底部設有車輪，水平調節裝置和高度調節裝置均設于保護箱內部，起吊裝置分別與頂板、水平調節裝置和高度調節裝置相配置。本發明穩定可靠，安全性能高，使用方便，特別適用于多次重復采空區坍塌模擬試驗，提高試驗效率和精度。

技術領域

本發明屬于室內相似物理模型試驗的技術領域，尤其涉及一種采空區頂板坍塌沖擊氣浪的試驗模擬裝置。

背景技術

隨著礦山地下開采的快速發展，越來越多的采空區成為井下施工和地面建構筑物的重大威脅，研究采空區坍塌誘發沖擊氣浪的危害成為眾多高校的研究重點。

傳統的采空區頂板坍塌誘發沖擊氣浪試驗模擬裝置主要存在的缺點表現為：(1)模擬采空區的鋼桶底部巷道斷面形狀單一，不能進行沖擊氣浪在不同斷面形狀巷道傳播的對比分析；(2)模擬采空區頂板坍塌的鋼板完全靠人工提升和下落，體力消耗大，且鋼板下落高度精確度較低；(3)傳統試驗裝置重量大，無底部帶輪車體，移動不方便。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述存在的問題，提供一種采空區頂板坍塌沖擊氣浪的試驗模擬裝置，適用于多次重復采空區坍塌模擬試驗，提高試驗效率和精度，節省體力，可模擬不同高度、不同厚度、不同溫度的采空區頂板坍塌誘發的沖擊氣浪在不同斷面形狀巷道中的能力損失和傳播規律。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案是：一種采空區頂板坍塌沖擊氣浪的試驗模擬裝置，其特征在于，包括車體、圓筒、頂板、起吊裝置、水平調節裝置、高度調節裝置，所述車體包括底座和保護箱，所述圓筒設于所述底座中心，圓筒底部開有數個出風口，所述保護箱設于底座一側，底座底部設有車輪，所述水平調節裝置和高度調節裝置均設于保護箱內部，所述起吊裝置包括電磁吸盤、線纜、掛鉤、鋼絲繩、滑輪、中空吊桿，所述掛鉤與所述電磁吸盤頂部中心相鉤合，電磁吸盤與所述頂板中心磁力吸附，所述中空吊桿與保護箱體滑動連接，所述滑輪安設于中空吊桿的首尾兩端的端頭，所述鋼絲繩的自由端與掛鉤相連，鋼絲繩的固定端分別繞過兩端的滑輪穿過中空吊桿與高度調節裝置相連，中空吊桿與水平調節裝置相配置，所述線纜一端與磁力吸盤相連，另一端穿過中空吊桿與電源相連，頂板的直徑與圓筒的內徑相同。

按上述方案，所述中空吊桿為底部沿軸向設有平面的中空的圓柱桿結構，中空吊桿的底部平面上設有齒條，所述保護箱與中空吊桿相連處設有套管，所述套管內壁與中空吊桿的接觸面上嵌設有數排滾珠。

按上述方案，所述水平調節裝置包括手動水平調節裝置和電動水平調節裝置，所述手動水平調節裝置包括水平調節旋鈕、傳動軸和第一齒輪，所述水平調節旋鈕與傳動軸一端相連，所述傳動齒輪套設于傳動軸另一端與所述中空吊桿的齒條相嚙合，傳動軸與所述保護箱通過軸承相連；所述電動水平調節裝置包括水平調節馬達和第二齒輪，所述第二齒輪套設于所述水平調節馬達的輸出軸端頭與中空吊桿的齒條相嚙合。

按上述方案，所述高度調節裝置包括高度調節馬達和繞線軸，所述高度調節馬達的輸出軸與所述繞線軸的一端相連，所述鋼絲繩的固定端與繞線軸相連。

按上述方案，還包括手動搖把，所述手動搖把與所述保護箱通過軸承相連，手動搖把的內側端頭與繞線軸的另一端相連。

按上述方案，所述圓筒內壁上設有刻度線。

按上述方案，所述數個出風口的截面形狀各異，可分別為正方形、矩形、梯形、不規則形、直墻拱形、圓形、橢圓形。

按上述方案，所述數個出風口外均設有風門。

按上述方案，所述圓筒內壁嵌設有溫濕度控制器。