[發(fā)明專利]尺寸、角度可同時調(diào)節(jié)的二維物理模擬試驗裝置及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210784187.3
• 申請日: 2022-06-28
• 公開（公告）號: CN115184584A
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 左卿伶;潘海洋;謝志清;譚克龍;張吉路;霍超;李世念;趙明;張志軍
• 申請（專利權(quán)）人: 中國煤炭地質(zhì)總局勘查研究總院
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24;G01N33/22;G01N3/08;G01N3/02;G09B23/40;E21C41/00
• 代理公司: 青島眾智源知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 37355
• 代理人: 張紅鳳

1.一種尺寸、角度可同時調(diào)節(jié)的二維物理模擬試驗方法，其特征在于，依次包括以下步驟：

a、準(zhǔn)備試驗裝置

所述的試驗裝置包括試驗框架，試驗框架包括底座、左立柱、右立柱及頂梁，在所述的試驗框架內(nèi)設(shè)置有試驗倉、液壓油缸和尺寸調(diào)節(jié)裝置；

所述的試驗倉用于鋪設(shè)相似材料，所述的試驗倉的一側(cè)的底部設(shè)置有鉸接支架，所述的鉸接支架與底座鉸接在一起，所述的鉸接支架相對側(cè)的試驗倉的底部與所述的液壓油缸鉸接在一起，所述的液壓油缸的上方連接所述的尺寸調(diào)節(jié)裝置；

在所述的頂梁與試驗倉的相對面上設(shè)置有滑軌，所述的尺寸調(diào)節(jié)裝置可沿著所述的滑軌進(jìn)行左、右滑動；

所述的試驗倉的底板為套筒式結(jié)構(gòu)，包括第一套筒、第二套筒、第三套筒和第四套筒，其中，所述的第二套筒套置在所述的第一套筒的外側(cè)，所述的第三套筒套置在第二套筒的外側(cè)，所述的第四套筒套置在第三套筒的外側(cè)；在第一套筒、第二套筒、第三套筒和第四套筒上均設(shè)置有刻度，當(dāng)尺寸調(diào)節(jié)裝置在滑軌上移動時，通過套筒的移動來調(diào)整試驗倉的尺寸；

b、依據(jù)地質(zhì)條件計算試驗中模型尺寸及角度，計算相似材料配比，制備相似材料；

c、確保試驗倉的底板可移動，且試驗倉的角度為0°，通過尺寸調(diào)節(jié)裝置移動，帶動試驗倉底板的套筒進(jìn)行移動，并將試驗倉的尺寸調(diào)節(jié)到預(yù)計尺寸，然后通過螺釘對試驗倉底板進(jìn)一步固定；

d、鋪設(shè)相似材料，利用廢料將試驗倉底板鋪平，然后從下向上依次進(jìn)行相似材料的鋪設(shè)；

e、待步驟d相似材料鋪設(shè)完成后，在試驗倉的頂部鋪設(shè)柔性加載裝置；

f、調(diào)節(jié)液壓油缸，并通過液壓油缸來調(diào)控改變試驗倉的角度，并使其達(dá)到試驗要求的角度，實現(xiàn)水平到急傾斜煤層的模擬。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種尺寸、角度可同時調(diào)節(jié)的二維物理模擬試驗方法，其特征在于：在所述的第一套筒外壁和第二套筒內(nèi)壁、第二套筒外壁和第三套筒內(nèi)壁、第三套筒外壁和第四套筒內(nèi)壁均設(shè)置有滑軌，在所述滑軌的作用下，第二套筒套置在第一套筒上，第三套筒套置在第二套筒上，第四套筒套置在第三套筒上。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種尺寸、角度可同時調(diào)節(jié)的二維物理模擬試驗方法，其特征在于：所述的第一套筒、第二套筒、第三套筒和第四套筒的長度分別為0.7m、0.7m、0.7m、0.9m。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種尺寸、角度可同時調(diào)節(jié)的二維物理模擬試驗方法，其特征在于：所述的鉸接支架距離其相鄰的試驗框架的水平距離為2m，所述的液壓油缸與試驗倉底部的鉸接點距離其相鄰的試驗框架的水平距離為0.2m。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種尺寸、角度可同時調(diào)節(jié)的二維物理模擬試驗方法，其特征在于：所述的試驗框架的長度、寬度和高度分別為6m、0.3m、4m，所述的試驗倉的長度、寬度和高度分別為3m、0.3m、2m。

6.一種尺寸、角度可同時調(diào)節(jié)的二維物理模擬試驗裝置，包括試驗框架，試驗框架包括底座、左立柱、右立柱及頂梁，其特征在于：

在所述的試驗框架內(nèi)設(shè)置有試驗倉、液壓油缸和尺寸調(diào)節(jié)裝置；

所述的試驗倉用于鋪設(shè)相似材料，所述的試驗倉的一側(cè)的底部設(shè)置有鉸接支架，所述的鉸接支架與底座鉸接在一起，所述的鉸接支架相對側(cè)的試驗倉的底部與所述的液壓油缸鉸接在一起，所述的液壓油缸的上方連接所述的尺寸調(diào)節(jié)裝置；

在所述的頂梁與試驗倉的相對面上設(shè)置有滑軌，所述的尺寸調(diào)節(jié)裝置可沿著所述的滑軌進(jìn)行左、右滑動；

所述的試驗倉的底板為套筒式結(jié)構(gòu)，包括第一套筒、第二套筒、第三套筒和第四套筒，其中，所述的第二套筒套置在所述的第一套筒的外側(cè)，所述的第三套筒套置在第二套筒的外側(cè)，所述的第四套筒套置在第三套筒的外側(cè)；在第一套筒、第二套筒、第三套筒和第四套筒上均設(shè)置有刻度，當(dāng)尺寸調(diào)節(jié)裝置在滑軌上移動時，通過套筒的移動來調(diào)整試驗倉的尺寸。