[實(shí)用新型]一種煤礦巷道底板錨固孔鉆進(jìn)模擬實(shí)驗(yàn)裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720291221.8
• 申請日: 2017-03-24
• 公開（公告）號: CN206693912U
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉少偉;羅亞飛;許莉莉;李亮;吉祥
• 申請（專利權(quán)）人: 河南理工大學(xué)
• 主分類號: E21B7/00
• 分類號: E21B7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及采礦工程領(lǐng)域，具體涉及一種煤礦巷道底板錨固孔鉆進(jìn)模擬實(shí)驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)

巷道底板錨固孔鉆進(jìn)是實(shí)現(xiàn)錨桿（索）支護(hù)的必經(jīng)步驟。錨固孔尺寸及孔壁穩(wěn)定性是錨固質(zhì)量的關(guān)鍵影響因素。當(dāng)前，我國很多煤礦已經(jīng)進(jìn)入深部開采，高地應(yīng)力作用下多數(shù)巷道圍巖呈現(xiàn)工程軟巖特性，嚴(yán)重影響錨固孔成孔質(zhì)量。工程實(shí)際中底板錨桿（索）孔鉆進(jìn)效果影響因素眾多，如鉆進(jìn)動力、巖層巖石力學(xué)特征、應(yīng)力狀態(tài)等多方面因素。因此，通過實(shí)驗(yàn)室模擬巷道底板錨固孔鉆進(jìn)分析影響成孔質(zhì)量的因素就變得十分有意義。鑒于此，設(shè)計(jì)一種煤礦巷道底板錨固孔鉆進(jìn)模擬實(shí)驗(yàn)裝置勢在必行。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述情況，為解決現(xiàn)有技術(shù)之缺陷，本實(shí)用新型之目的就是提供一種煤礦巷道底板錨固孔鉆進(jìn)模擬實(shí)驗(yàn)裝置，通過該裝置可有效分析鉆進(jìn)因素對錨固孔孔壁穩(wěn)定性的影響。

本實(shí)用新型解決的技術(shù)方案是，包括鉆進(jìn)實(shí)驗(yàn)箱和試驗(yàn)塊制備模具，鉆進(jìn)實(shí)驗(yàn)箱由箱體、加壓板、底座、液壓油缸和手動液壓泵組成，相似模擬制備裝置由模具夾板、隔板、模具底板組成；箱體固定在底座上，液壓油缸、法蘭通過螺栓與螺母固定在箱體外側(cè)中部位置，活塞桿一端焊接在加壓板外側(cè)中部位置，手動液壓泵通過進(jìn)油、回油線路與液壓油缸連接；兩塊模具夾板和兩塊隔板通過螺栓、螺母連接，再通過模具底板上的卡槽與模具底板組合成實(shí)驗(yàn)試塊制備模具。

本實(shí)用新型是一種煤礦巷道底板錨固孔鉆進(jìn)模擬實(shí)驗(yàn)裝置，在實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有條件下模擬煤礦底板鉆進(jìn)，能有效分析影響鉆進(jìn)過程中鉆孔失穩(wěn)影響因素，進(jìn)而對工程實(shí)際進(jìn)行理論指導(dǎo)，且其結(jié)構(gòu)新穎合理、簡單易操作。

附圖說明

圖1為鉆進(jìn)實(shí)驗(yàn)箱結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為鉆進(jìn)實(shí)驗(yàn)箱俯視圖。

圖3為加壓板2結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為加壓板3結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為底板錨固孔鉆進(jìn)試驗(yàn)示意圖（剖面）。

圖6為試驗(yàn)塊制備模具結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為模具夾板結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8為模具底板結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

結(jié)合圖1~8，一種煤礦巷道底板錨固孔鉆進(jìn)模擬實(shí)驗(yàn)裝置，包括鉆進(jìn)實(shí)驗(yàn)箱和試驗(yàn)塊制備模具，鉆進(jìn)實(shí)驗(yàn)箱由箱體1、加壓板2、加壓板3、底座4、液壓油缸5和手動液壓泵12組成，試驗(yàn)塊制備模具由模具夾板13、隔板14和模具底板15組成；其特征在于，所述的箱體1固定在底座4上，液壓油缸5、法蘭6通過螺栓與螺母固定在箱體1外側(cè)，活塞桿7一端焊接在加壓板2、3外側(cè)，手動液壓泵12通過進(jìn)油、回油線路11與液壓油缸5連接；兩塊模具夾板13和兩塊隔板14借助模具夾板13上的螺栓孔10用螺栓8、螺母9連接成六面體容器形狀，再通過模具底板15上的卡槽16與模具底板15組合成實(shí)驗(yàn)試塊制備模具。

為保證使用效果，所述的箱體1采用強(qiáng)度高、變形小的鋼性材質(zhì)，兩個(gè)液壓油缸5呈垂直角度固定在箱體1外側(cè)中部。

所述的加壓板2、3同樣采用強(qiáng)度高、變形小的鋼性材質(zhì)，其外側(cè)中部焊接有一塊鋼板，加壓板2、3為“呂”型結(jié)構(gòu)，加壓板2、3相鄰之間為“凹凸”形式配合，不相鄰的一端以及底面與箱體1之間都為小間隙配合。

所述的模具夾板13內(nèi)側(cè)設(shè)計(jì)有兩道寬10mm、深5mm的卡槽16，以及四個(gè)對稱布置的螺栓孔10，模具夾板13內(nèi)側(cè)設(shè)置有標(biāo)注深度的刻度尺。

所述的模具底板15上設(shè)計(jì)四條寬為10mm、深15mm的卡槽16。

本實(shí)用新型的工作情況是:在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行巷道底板錨固孔鉆進(jìn)試驗(yàn)時(shí)，首先確定巖層的層位特征，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)試塊的制作，將模具夾板13、隔板14與模具底板15通過螺栓8、螺母9組合成試驗(yàn)塊模具，配比好相似模擬材料17，在試驗(yàn)塊模具里逐層鋪設(shè)相似模擬材料17，鋪設(shè)厚度及巖層層位特征根據(jù)模具夾板13內(nèi)側(cè)標(biāo)注的刻度線確定，實(shí)驗(yàn)試塊制作完成后，晾置一段時(shí)間待其達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求強(qiáng)度后，拆開模具，取出試塊放置在鉆進(jìn)試驗(yàn)裝置內(nèi)，此時(shí)通過手動液壓泵12對液壓油缸5提供油壓，動力通過加壓板2、3對實(shí)驗(yàn)試塊進(jìn)行加壓，當(dāng)壓力達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求時(shí)，保持壓力恒定，同時(shí)通過實(shí)驗(yàn)室專用臺式鉆具18對鉆進(jìn)實(shí)驗(yàn)箱里的試塊進(jìn)行模擬鉆進(jìn)。