[發(fā)明專利]一種巷道表面噴漿體力學效果測試的直墻半圓拱巷道加載裝置及加載方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811106906.6
• 申請日: 2018-09-21
• 公開（公告）號: CN109187212B
• 公開（公告）日: 2020-08-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李新躍;謝正正;張農(nóng)
• 申請（專利權(quán)）人: 中國礦業(yè)大學
• 主分類號: G01N3/12
• 分類號: G01N3/12
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 李悅聲

一種巷道表面噴漿體力學效果測試的直墻半圓拱巷道加載裝置及加載方法，適用于井巷工程中檢測巷道表面漿體噴射整體效果領(lǐng)域。通過漿體澆灌口進行漿體的澆筑作業(yè)，在模型巷道成型后，通過液壓千斤頂輸出原巖的垂直應(yīng)力與水平應(yīng)力，對巷道施加原應(yīng)力，在施加的力達到初始值后隨即進行漿體加固，在漿體施加后再通過水平應(yīng)力與垂直應(yīng)力的共同作用，對模型巷道進行各項參數(shù)的波動性研究，通過內(nèi)部設(shè)定的監(jiān)測裝置，實現(xiàn)模型巷道內(nèi)部與表面噴漿體力學性能的參數(shù)波動變化監(jiān)測。對于研究不同巷道表面噴射材料對具有不同原巖應(yīng)力的不同巖性條件下開挖巷道的支護作用的整體性具有指導作用，對于巷道整體性變化和噴射漿體材料的整體性研究具有積極地推動作用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種巷道表面噴漿體力學效果測試的直墻半圓拱巷道加載裝置及加載方法，尤其是適用于漿體支護工程對支護效果監(jiān)測研究的應(yīng)用。

背景技術(shù)

在進行漿體技術(shù)對巷道支護的實施后，僅僅根據(jù)漿體材料的各種參數(shù)進行指導現(xiàn)場施工，無法真正體現(xiàn)漿體材料在巷道支護現(xiàn)場的真實各項力學性質(zhì)。通過一種模擬現(xiàn)場開挖巷道的形式，進行漿體材料的支護研究，即增加了漿體材料監(jiān)測的整體性，也可以通過漿體材料之間的相互作用，將會更加真實的反映漿體材料工作狀態(tài)的各項性能，進行巷道的漿體支護材料的性能監(jiān)測，對于指導類似現(xiàn)場的施工，具有積極的應(yīng)用作用。

現(xiàn)有技術(shù)通過制取試件，在試件的表面噴涂漿體材料，然后通過模擬應(yīng)力加載的模式，能夠簡單監(jiān)測漿體材料的局部性質(zhì)，但是無法完全體現(xiàn)漿體材料的整體性。僅僅由試件噴涂漿體材料后，由于試件的局限性，無法直接觀測到漿體材料現(xiàn)場工作狀態(tài)的力學性能及破壞形態(tài)。通過整體性的研究，才能更好的監(jiān)測漿體材料的相互之間的支護性能，對于現(xiàn)場施工具有巨大的參考意義。

在快速掘進技術(shù)的大力推廣的形式下，相配套的支護技術(shù)也成為推進快速掘進技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。漿體支護技術(shù)在特定的地質(zhì)條件下的應(yīng)用將取決于施工人員對于漿體材料支護效果的掌握，因此目前尚缺少一種能夠模擬現(xiàn)場開挖巷道，監(jiān)測漿體支護效果整體性的裝置及其操作方法。無法反映現(xiàn)場工作狀態(tài)漿體材料支護技術(shù)的各項技術(shù)參數(shù)，將嚴重限制施工人員對漿體支護性質(zhì)的了解，阻礙了漿體支護技術(shù)的發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題：針對上述技術(shù)問題，提供一種結(jié)構(gòu)簡單，使用效果好，檢測效果好的巷道表面噴漿體力學效果測試的直墻半圓拱巷道加載裝置及加載方法。

技術(shù)方案：為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明一的種巷道表面噴漿體力學效果測試的直墻半圓拱巷道加載裝置，包括加壓裝置、加載塊體部分和半圓拱巷道模具，加載塊體部分兩側(cè)分別設(shè)有加載擋板，所述加壓裝置包括兩組并排設(shè)置在基座兩側(cè)的液壓立柱，每組液壓立柱之間通過連接梁結(jié)成一體，每組液壓立柱中兩兩對應(yīng)設(shè)置的每組液壓立柱之間設(shè)有多根橫梁，所述沒根橫梁下方均設(shè)有兩支垂直液壓千斤頂，每根液壓立柱上均對內(nèi)橫向設(shè)置有兩支水平液壓千斤頂；

所述半圓拱巷道模具內(nèi)設(shè)有巷道模型，半圓拱巷道模具包括內(nèi)外兩部分，其中內(nèi)側(cè)夾持擋板設(shè)置在內(nèi)部，內(nèi)側(cè)夾持擋板外側(cè)設(shè)有左右兩部分構(gòu)成的拱形模具中部夾持擋板，模具中部夾持擋板外側(cè)設(shè)有多個對稱設(shè)置的加固用的固定鋼板，模具中部夾持擋板兩端分別設(shè)有模具端部夾持擋板，最終構(gòu)成模具外側(cè)夾持擋板與內(nèi)側(cè)夾持擋板結(jié)構(gòu)匹配，外側(cè)夾持擋板與內(nèi)側(cè)夾持擋板兩端分別設(shè)有U字型結(jié)構(gòu)的模具端部擋板，模具端部擋板通過螺釘與模具外側(cè)夾持擋板與內(nèi)側(cè)夾持擋板固定連接，所述兩塊模具中部夾持擋板之間留有間隙；

所述加載塊體部分共有六組，每組的加載塊體部分數(shù)量根據(jù)實際需要決定，并均與加壓裝置相連接，六組加載塊體部分組合后內(nèi)部與半圓拱巷道模具內(nèi)的巷道模型外部匹配，六組加載塊體部分組合后外部為矩形結(jié)構(gòu)，其中設(shè)置在巷道模型上方的兩組加載塊體部分之間留有漿體澆灌口，半圓拱巷道上方的兩組加載塊體部分與加壓裝置的橫梁上的垂直液壓千斤頂相互連接，所述半圓拱巷道模具兩側(cè)分別設(shè)有的兩組加載塊體部分并與液壓立柱上的水平液壓千斤頂相連接。