[發明專利]一種實驗室測定礦巖散體垂直應力分布的裝置

有效

• 申請號: 202011439510.0
• 申請日: 2020-12-07
• 公開（公告）號: CN112461410B
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 何榮興;劉歡;李廣輝;韓智勇
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: G01L1/00
• 分類號: G01L1/00
• 代理公司: 北京易捷勝知識產權代理事務所(普通合伙) 11613
• 代理人: 韓國勝

本發明涉及地下金屬礦山崩落法采礦領域，尤其是一種實驗室測定礦巖散體垂直應力分布的裝置，其包括：裝置架、箱體結構以及測試系統；其中：裝置架為位于整個裝置最外側的長方體框架，其包括：型材(1)、T型連接板(3)、直角連接件(4)、連接絲桿(6)；箱體結構位于裝置架內部并與裝置架固定連接，其包括：兩個正面板(9)、兩個端部板(10)以及一個底部板(11)；測試系統與箱體結構固定連接，其包括：若干個壓力傳感器(14)、若干個受力板(15)、控制柜(16)和計算機(19)。本發明可以測定不同礦體傾角條件下的礦巖散體垂直應力分布情況，對于設計底部結構以及確定底部結構的支護形式均具有重要的意義。

技術領域

本發明涉及地下金屬礦山崩落法采礦領域，尤其是一種實驗室測定礦巖散體垂直應力分布的裝置。

背景技術

在地下金屬礦山采用崩落法采礦過程中，崩落的礦巖散體直接作用在底部結構上，導致底部結構承受垂直應力。隨著開采深度的增加，作用在底部結構上的垂直應力不斷增加，然而由于受到邊壁和開采范圍的影響，垂直應力的分布并不均勻。因此準確測定不同條件下礦巖散體的垂直應力分布情況，對于設計底部結構以及確定底部結構的支護形式均具有重要的意義。

目前，確定底部結構所受的垂直應力，基本以理論計算為主，且認為不同位置處的底部結構所受的垂直應力相同，然而實際礦體為非規則形態且礦體的傾角會發生變化，這會導致開采范圍出現各種情況，開采范圍的邊壁會對崩落的礦巖散體產生影響且會影響底部結構所受的垂直應力，此時若將底部結構所受的垂直應力視為均勻分布，這在一定程度上不利于對礦巖散體垂直應力分布的科學研究以及對底部結構的設計等。

發明內容

(一)要解決的技術問題

鑒于現有技術的上述缺點、不足，本發明提供一種實驗室測定礦巖散體垂直應力分布的裝置，其解決了現有技術僅以理論計算為主、不利于對散體垂直應力分布的科學研究以及對底部結構的合理設計。

(二)技術方案

為了達到上述目的，本發明采用的主要技術方案包括：

一種實驗室測定礦巖散體垂直應力分布的裝置，其包括：裝置架、箱體結構以及測試系統；其中：

所述裝置架為位于整個裝置最外側的長方體框架，其包括：型材、T 型連接板、直角連接件、連接絲桿；

所述箱體結構位于裝置架內部并與裝置架固定連接，其包括：兩個正面板、兩個端部板以及一個底部板；

所述測試系統與箱體結構固定連接，其包括：若干個壓力傳感器、若干個受力板、控制柜和計算機。

所述型材之間由T型連接板和直角連接件通過螺絲組合連接，所述型材上設有型材凹槽；所述型材上還設有連接孔，所述連接孔位于裝置架的底部，用于安裝連接絲桿。

所述裝置架還包括可調節連接板，所述可調節連接板位于裝置架的頂部，可調節連接板上設有可調節槽，可調節槽為長條形的通槽，可調節槽內設有穿過可調節槽并將可調節連接板固定在型材上的固定桿。

所述箱體結構的底部板位于裝置架底部長邊的型材凹槽內，底部板的長度小于裝置架長邊的長度，寬度與裝置架短邊的長度適配。

所述箱體結構的兩個正面板分別安裝在裝置架長邊上的兩個側面的型材凹槽內，正面板上設有角度調節槽，該角度調節槽為通槽，呈弧型。

所述箱體結構的兩個端部板分別位于裝置架短邊的兩側，所述端部板的兩個側邊緣分別與兩個正面板貼合，兩個端部板的下邊緣分別與底部板的兩端部邊緣貼合，端部板通過連接絲桿與連接孔活動連接在裝置架底部的型材上。