CN106596279B - 一种矿井顶板压力模拟试验装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及煤矿开采技术领域，具体涉及一种矿井顶板压力模拟试验装置，包括机座、支撑架、压力模拟加载系统、数据处理模块、控制模块、顶板、应变膜；所述机座的顶部设有模拟盒，所述顶板的底部均匀设有多个支撑部，所述应变膜设置在支撑部的底部，顶板放置在模拟盒内，所述应变膜与数据处理模块连接，所述支撑架包括液压升降柱、以及固定在液压升降柱上方的压力加载板，所述压力模拟加载系统包括列阵布置的液压缸组，所述液压缸组设置在压力加载板的底部；所述控制模块分别与数据处理模块、液压缸组、液压升降柱连接。本发明结构简单，通过模拟检测矿井顶板受压力信息，为保证顶板的安全设置，煤矿的正常开采提供实验数据。

Description

一种矿井顶板压力模拟试验装置
技术领域
本发明涉及煤矿开采技术领域，具体涉及一种矿井顶板压力模拟试验装置。
背景技术
煤炭开采过程中，顶板破断规律及压力分布的掌握对于液压支架的受力情况把握及支架选型具有非常重要的意义，也是确保安全生产的基本条件。但受工程规模和地形、地质条件的限制，有些采区所处的地质环境非常复杂，地下岩层被众多断层所切割。多数情况下断层作为一个低强度，易变性，透水性大，抗水性差的软弱带存在的，与其两侧岩体在物理力学特性上具有显著的差异。断层是影响煤矿开采的主要地质因素，断层造成的顶板局部破碎，使顶板管理困难，易出现顶板事故，因此对断层下采场顶板的破断规律进行进一步分析研究，具有非常重要的理论意义及工程应用价值。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种矿井顶板压力模拟试验装置，结构简单，通过模拟检测矿井顶板受压力信息，为保证顶板的安全设置，煤矿的正常开采提供实验数据。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种矿井顶板压力模拟试验装置，包括机座、支撑架、压力模拟加载系统、数据处理模块、控制模块、顶板、应变膜；所述机座的顶部设有模拟盒，所述顶板的底部均匀设有多个支撑部，所述应变膜设置在支撑部的底部，顶板放置在模拟盒内，所述应变膜与数据处理模块连接，所述支撑架包括均匀设置在机座上的多个液压升降柱、以及固定在液压升降柱上方的压力加载板，所述压力模拟加载系统包括列阵布置的液压缸组，所述液压缸组设置在压力加载板的底部，且液压缸组与模拟盒相匹配；所述控制模块分别与数据处理模块、液压缸组、液压升降柱连接。
进一步地，所述压力模拟加载系统还包括与控制模块连接的扭力驱动机构，所述扭力驱动机构的顶部固定在压力加载板的底部，底部与液压缸组连接，用于驱动液压缸组扭转产生扭力。
进一步地，所述应变膜覆盖支撑部的底端。
进一步地，所述压力加载板上均匀设有多个法兰，压力加载板通过法兰固定在液压升降柱上。
进一步地，所述控制模块外接电源。
进一步地，所述模拟盒、液压缸组和顶板分别为圆柱形。
本发明的有益效果是：本发明一种矿井顶板压力模拟试验装置，通过液压缸组模拟地层压力向顶板加载压力，实现在室内模拟不同地层压力下矿井顶板的受力信息，研究顶板破碎的各种状况，为顶板的安全设置，煤矿的安全开采提供实验数据。
附图说明
图1为本发明矿井顶板压力模拟试验装置的结构图；
图中，1-机座，2-顶板，3-模拟盒，4-支撑部，5-应变膜，6-液压缸组，7-扭力驱动机构，8-液压升降柱，9-压力加载板，10-法兰。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
如图1所示，一种矿井顶板压力模拟试验装置，包括机座1、支撑架、压力模拟加载系统、数据处理模块、控制模块、顶板2、应变膜5；所述机座1的顶部设有模拟盒4，所述顶板2的底部均匀设有多个支撑部4，所述应变膜5设置在支撑部4的底部，顶板2放置在模拟盒4内，所述应变膜5与数据处理模块连接，所述支撑架包括均匀设置在机座上的多个液压升降柱8、以及固定在液压升降柱8上方的压力加载板9，所述压力模拟加载系统包括列阵布置的液压缸组6，所述液压缸组6设置在压力加载板9的底部，且液压缸组6与模拟盒3相匹配；所述控制模块分别与数据处理模块、液压缸组、液压升降柱连接。
具体地，所述压力模拟加载系统还包括与控制模块连接的扭力驱动机构7，所述扭力驱动机构7的顶部固定在压力加载板9的底部，底部与液压缸组6连接，用于驱动液压缸组6扭转产生扭力。
具体地，所述应变膜覆5盖支撑部4的底端。
具体地，所述压力加载板9上均匀设有多个法兰10，压力加载板9通过法兰10固定在液压升降柱8上。
具体地，所述控制模块外接电源。
具体地，所述模拟盒3、液压缸组6和顶板2分别为圆柱形。
使用时，通过控制模块控制液压升降柱8将液压缸组6移动至顶板2上，控制液压缸组6和扭力驱动机构7对顶板2施加作用力，经应变膜5检测，即可测得顶板2在各种情况下的受压信息，对研究顶板破碎的各种状况，顶板的安全设置，煤矿的安全开采提供实验数据。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (1)

1.一种矿井顶板压力模拟试验装置，其特征在于，包括机座、支撑架、压力模拟加载系统、数据处理模块、控制模块、顶板、应变膜；所述机座的顶部设有模拟盒，所述顶板的底部均匀设有多个支撑部，所述应变膜设置在支撑部的底部，顶板放置在模拟盒内，所述应变膜与数据处理模块连接，所述支撑架包括均匀设置在机座上的多个液压升降柱、以及固定在液压升降柱上方的压力加载板，所述压力模拟加载系统包括列阵布置的液压缸组，所述液压缸组设置在压力加载板的底部，且液压缸组与模拟盒相匹配；所述控制模块分别与数据处理模块、液压缸组、液压升降柱连接；
所述压力模拟加载系统还包括与控制模块连接的扭力驱动机构，所述扭力驱动机构的顶部固定在压力加载板的底部，底部与液压缸组连接，用于驱动液压缸组扭转产生扭力；所述应变膜覆盖支撑部的底端；所述压力加载板上均匀设有多个法兰，压力加载板通过法兰固定在液压升降柱上；所述控制模块外接电源；所述模拟盒、液压缸组和顶板分别为圆柱形。
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