CN203324113U - 综采工作面底板比压简易测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种综采工作面底板比压简易测试装置，它包括一根单体液压支柱，单体液压支柱的底座下面设有压模，单体液压支柱的测压口上安装有带测压表的注液枪，注液枪的注液口连接有加高压胶管，高压胶管另一端连接到综采液压支架的电液操纵阀上；上述压模的直径为Φ40mm、Φ60mm、Φ80mm、Φ100mm或Φ130mm。取消了手动液压泵后，使得整个底板比压测试装置简单高效，测试工作不会由于手动液压泵的损坏而导致试验中断，大大增加了测试工作的效率，同时操作快捷方便。

Description

综采工作面底板比压简易测试装置

技术领域

本实用新型涉及煤矿综采工作面底板比压测试技术。 

背景技术

目前，在煤矿采场管理实践中表明，只注意顶板管理而忽视底板管理往往会给生产带来很大困难；特别是在松软顶底板条件下发生移架、控顶困难的重要原因之一就是底板容许比压小，支护系统使底板遭到破坏，从而使工作面整个支护系统遭到破坏。另外，如果支护系统压入底板的趋势很严重，不但造成顶板下沉量增大，顶板破碎严重，而且降低了支架的有效支撑力，导致顶底板管理及生产管理困难。因此在煤矿采场围岩控制和支架设计优化中，底板比压及底板刚度值是煤矿支护参数设计的重要依据，在计算底板刚度值时也需对底板进行比压测试，因此合理进行底板比压测试具有重要意义。 

目前的综采工作面底板比压测试时，采用的是手动液压泵加载测试系统，手动液压泵在现场使用过程中经常出现漏液及操作不便等情况，造成底板比压测试工作中断和测试工作繁琐。 

发明内容

为了保证可靠和简便地完成底板比压测试工作，本实用新型提出了一种综采工作面底板比压简易测试装置；该装置代替手动液压泵加载测试系统，能高效快捷地采集到所需数据。 

本实用新型解决上述技术问题采用的技术方案是： 

一种用于综采工作面底板比压测试的简易装置，其特征在于，它包括一根单体液压支柱，单体液压支柱的底座下面设有压模，单体液压支柱的测压口上安装有带测压表的注液枪，注液枪的注液口连接有加高压胶管，高压胶管另一端连接到综采液压支架的电液操纵阀上。 

上述压模的直径可设计为Φ40mm、Φ60mm、Φ80mm、Φ100mm及Φ130mm 几种。 

为了防止单体液压支柱1滑动，可在压模2上面放一个定位器7； 

利用本实用新型进行底板比压测试的步骤如下： 

第一步，将压模放置在需测试的工作面底板上，压模上面放上一根单体液压支柱，使单体液压支柱的活柱顶在顶板上；为了防止单体液压支柱滑动，可在压模上面放一个定位器； 

第二步，单体液压支柱的测压口上安装上带测压表的注液枪，注液枪的注液口连接上高压胶管，高压胶管另一端连接到综采液压支架的电液操纵阀上； 

第三步，操作电液控制阀的手柄单体液压支柱注液加压，加压时按一定增量注液加压，并记录每次压力表数据与不同压力作用下压模压入底板的深度；根据压模直径、单体液压支柱内径和记录的各个加压值以及对应压入深度，计算并确定底板容许比压及底板刚度；具体步骤如下： 

1、计算每次加压时测点的底板载荷强度，计算公式如下： 

$p_i=p_{\mathrm{mi}}\·{\left(\frac{d_1}{d_2}\right)}^2$

式中：p_i—第i次加压时测点的底板载荷强度，MPa； 

p_mi—第i次加压时压力表的压力值，MPa； 

d₁—油缸内径，mm；d₂—压模直径，mm。 

2、计算测点在每次加压时，压模的压入深度，计算公式如下： 

h_i=H_i-H₀

式中：h_i—第i次加压时压模的压入深度，mm； 

H_i—第i次加压时仪器活柱的伸出量，mm； 

H₀—加压操作前单体液压支柱活柱伸出量的初始值，mm。 

3、根据相对应的p_i与h_i之值绘制出测点的p-h曲线。 

4、从p-h曲线中找出第一个突变点或屈服点，该点的p_i值即为测点的底板比压值p_m，该点的h_i值即为测点的压入量h_m。 

5、计算底板的刚度值K_m，计算公式如下： 

$K_m=\frac{p_m}{h_m}$

式中：K_m—底板的刚度值，MPa/mm； 

p_m—突变点的比压值，MPa； 

h_m—突变点的压入量。 

本实用新型的有益效果是：取消了手动液压泵后，使得整个底板比压测试装置简单高效，测试工作不会由于手动液压泵的损坏而导致试验中断，大大增加了测试工作的效率，同时操作快捷方便。 

附图说明

图1为本实用新型实施例的示意图； 

图2为埠村煤矿3103工作面中部测点底板比压测试结果。 

图中：1-单体液压支柱，2-压模，3-注液枪，4-测压表，5-高压胶管，6-电液操纵阀，7-定位器,8-顶板，9-工作面底板，10-综采液压支架。 

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行说明： 

如图1所示，一种用于综采工作面底板比压测试的简易装置，它包括一根单体液压支柱1，单体液压支柱1的底座下面设有压模2，单体液压支柱1的测压口上安装有带测压表4的注液枪3，注液枪3的注液口连接有高压胶管5，高压胶管5另一端连接到综采液压支架7的电液操纵阀6上。 

上述压模2的直径可设计为Φ40mm、Φ60mm、Φ80mm、Φ100mm及Φ130mm几种。 

为了防止单体液压支柱1滑动，压模2的断面形状为T形，压模2的顶面设计为凹面，凹面的直径与单体液压支柱1的底座匹配。 

利用本实用新型进行底板比压测试的步骤如下： 

第一步，将压模2放置在需测试的工作面底板9上，压模2上面放上一根单体液压支柱1，使单体液压支柱1的活柱顶在顶板8上；为了防止单体液压支柱1滑动，可在压模2上面放一个定位器7； 

第二步，单体液压支柱1的测压口上安装上带测压表4的注液枪3，注液枪3的注液口连接上高压胶管5，高压胶管5另一端连接到综采液压支架10的电液操纵阀6上； 

第三步，操作电液控制阀6的手柄，为单体液压支柱1注液加压，加压时按一定增量注液加压，并记录每次压力表数据与不同压力作用下压模2压入工作面底板9的深度；根据压模2直径、单体液压支柱1内径和记录的各个加压值计算以及对应的压入深度，计算确定工作面底板9刚度。 

参照图2说明一个计算实例，图2是埠村煤矿9115工作面底板中部测点采用上述测试方法绘出的p-h曲线图；、从p-h曲线中看出，突变点或屈服点的极限底板载荷强度p_m值即底板比压值为34Mpa，压入量h_m值为20mm；根据上述p_m值和h_m值，计算出底板的刚度值K_m=p_m/h_m=34/20=1.7MPa/mm。 

Claims (2)

1.一种综采工作面底板比压简易测试装置，其特征在于，它包括一根单体液压支柱，单体液压支柱的底座下面设有压模，单体液压支柱的测压口上安装有带测压表的注液枪，注液枪的注液口连接有加高压胶管，高压胶管另一端连接到综采液压支架的电液操纵阀上；上述压模的直径为Φ40mm、Φ60mm、Φ80mm、Φ100mm或Φ130mm。

2.如权利要求1所述的综采工作面底板比压简易测试装置，其特征在于，压模上面设有定位器。

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