[發明專利]一種巷道液壓式吸能支護相似模擬實驗裝置

有效

• 申請號: 202011418022.1
• 申請日: 2020-12-07
• 公開（公告）號: CN112595480B
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 曹安業;王桂峰;李庚;蔡武;鞏思園;竇林名
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: G01M7/08
• 分類號: G01M7/08;G01M7/02;G01N3/12;G01N3/303;G01N3/34;G01N3/04
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 瞿網蘭

一種巷道液壓式吸能支護相似模擬實驗裝置，其特征在于：模型箱內部放置相似模型，相似模型的內部開挖有巷道，巷道中沿巷道周邊放置多個液壓式吸能支護裝置，液壓式吸能支護裝置前后端固定連接支撐板；所述模型箱左右兩側安裝水平液壓缸，水平液壓缸前端連接壓板，壓板抵緊相似模型并對相似模型施加水平方向的靜載荷；所述模型箱頂部放置一個或多個墊塊，墊塊上方放置上壓板，上壓板兩端安裝豎直液壓缸，上壓板）通過墊塊對相似模型施加垂直方向的靜載荷；所述在墊塊的上方放置穿過上壓板）的沖擊桿，沖擊桿接受外部沖擊載荷以便對相似模型施加垂直方向的沖擊載荷。本發明結構簡單易行，能為巷道設計提供翔實的數據。

技術領域

本發明涉及一種礦山安全技術，尤其是一種礦山巷道安全技術，具體地說是一種巷道液壓式吸能支護相似模擬實驗裝置。

背景技術

沖擊地壓是井巷或工作面周圍煤（巖）體，由于彈性變形能的瞬時釋放而產生的突然、劇烈破壞的動力現象。常伴有煤巖體拋出、巨響及氣浪等現象。是造成人員傷亡和采掘空間嚴重破壞的煤礦動力災害。目前，相當一部分沖擊地壓的發生無法事先預測，特別是在煤巖結構系統本身積聚的能量不大，但突然受到頂板破斷、斷層滑移、爆破等產生動載作用下，還未來得及預測與防范，就已經發生大的沖擊地壓災難。合理的吸能防沖支護設計可以提高巷道的抗震防沖能力，顯著降低礦震誘發巷道發生沖擊地壓的幾率，同時有效降低沖擊發生的烈度，減小災害造成的損失。

目前，有關吸能支護機理還不清楚，且缺乏有效的沖擊地壓巷道吸能支護設計理論，主要原因是沖擊地壓具有突發性，難以在現場開展研究，而實驗室內卻缺乏有效的實驗研究設備和方法。

發明內容

本發明的目的是針對目前因缺乏有效的沖擊地壓巷道吸能支護試驗裝置而不能對有關吸能支護機理進行深入研究，導至礦山安全事故時有發生的問題，設計一種巷道液壓式吸能支護相似模擬實驗裝置。

本發明的技術方案是：

一種巷道液壓式吸能支護相似模擬實驗裝置，其特征在于：模型箱1內部放置相似模型2，相似模型2的內部開挖有巷道3，巷道3中沿巷道周邊放置多個液壓式吸能支護裝置4，液壓式吸能支護裝置4前后端固定連接支撐板5；所述模型箱1左右兩側安裝水平液壓缸6，水平液壓缸6前端連接壓板7，壓板7抵緊相似模型2并對相似模型2施加水平方向的靜載荷；所述模型箱1頂部放置一個或多個墊塊8，墊塊8上方放置上壓板10，上壓板10兩端安裝豎直液壓缸11，上壓板10通過墊塊8對相似模型2施加垂直方向的靜載荷；所述在墊塊8的上方放置穿過上壓板10的沖擊桿9，沖擊桿9接受外部沖擊載荷12以便對相似模型2施加垂直方向的沖擊載荷；所述液壓式吸能支護裝置4的基體41上前后各安裝一塊導油板42，導油板42通過內部導油孔43連接支護液壓缸44，支護液壓缸44前端放置壓力傳感器45，壓力傳感器45放置在支護架46的凸出槽47中；所述每個液壓式吸能支護裝置4的兩塊導油板42通過內部導油孔43各自連接獨立的進、回油路14，進、回油路14連接換向閥15，換向閥15的閥口連接進油路16和蓄能器17，進油路16前端安裝有減壓閥18，減壓閥18前端連接單向閥19、單向閥19連接液壓泵站20。

所述模型箱1前后有透明擋板13，透明擋板13固定在模型箱1上或在液壓缸21的作用下抵緊模型箱1。

所述巷道3內，多個液壓式吸能支護裝置4沿巷道周邊支撐巷道3表面的不同部位。

所述液壓式吸能支護裝置4的兩塊導油板42連接獨立的蓄能器17，蓄能器17相同或不同。

所述巷道3截面不同部位的液壓式吸能支護裝置4連接的蓄能器17相同或不同。

本發明的有益效果是：