CN210983998U - 煤层开采三维物理模型试验模拟自成巷切缝装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种煤层开采三维物理模型试验模拟自成巷切缝装置，其特征在于：包括拉板，连接部分和动力部分三部分，连接部分两端分别连接拉板和动力部分。拉板分为端头板、接长板和尾板三部分；每块板上设有圆孔和卡槽；接长板数量可根据模型体大小增加；所述的拉板用玻璃纤维胶带沿长边进行缠绕。连接部分为柔性连接，所述的柔性连接中间为链条，两端为U形卡。动力部分包括液压油缸和牵引柱。拉板和牵引部分之间用U形卡连接，可以在试验过程中进行拆卸和重装。拉板的材质为硬质薄板。本实用新型的有益效果是：解决了煤层开采三维物理模型试验自成巷切缝模拟问题，整体设计结构简单，操作容易，具有很好的可靠性，适用范围广。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种三维物理模型切缝装置，特别涉及一种煤层开采三维物理模型试验模拟自成巷切缝装置。
背景技术
相似材料物理模型试验是地下工程研究中的重要研究手段，它能够模拟复杂的工程环境和过程，人为地减弱各类影响因素，突出主要的矛盾，便于人们把握各类现象之间的关系，从而为工程实践提供指导借鉴，或对原有经验结论进行证实和补充。
目前，对煤层开采切顶卸压自成巷进行的相似材料物理模型试验多为二维，不能表现出实际煤层开采过程中的空间现象，这给切顶卸压沿空留巷相关问题的研究造成很大局限，而煤层开采自成巷的三维物理模型试验的实现存在诸多难点，其中一个重要问题就是对切缝和切缝过程进行模拟。由于切缝要求精准的高度和角度，因此很难从模型体外部进行切割，从而考虑从模型体内部来实现切缝。
发明内容
为了解决煤层开采自成巷三维物理模型试验中切缝模拟的问题，本实用新型设计了一种煤层开采三维物理模型试验模拟自成巷切缝装置，该装置结构简单，方法简易，可靠性好。
为了实现上述目的，本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
煤层开采三维物理模型试验模拟自成巷切缝装置，包括拉板，连接部分和动力部分三部分，连接部分两端分别连接拉板和动力部分。
所述的拉板分为端头板、接长板和尾板三部分；每块板上设有圆孔和卡槽，圆孔的留设使每一块板均可与连接部分相连，卡槽用来将每一块板连接成为一个平整的长板；接长板数量可根据模型体大小设定，在同一尺寸下，接长板的数量越多，其长度就越小，则每次抽出较短距离即可拆卸和再安装，多次循环便可完成切缝，有利于减小动力部分和牵引部分行程，节省试验空间；用玻璃纤维胶带沿拉板长边进行缠绕，起到加固拉板，提高其抗变形能力的作用。
所述的连接部分为柔性连接，中间为链条，两端为U形卡，柔性的链条连接可避免由拉板抽出距离与动力部分回程距离的误差造成的拉板与动力部分再连接困难，一端的U形卡将链条和拉板的圆孔连接，另一端的U形卡将链条与动力部分连接。
所述的动力部分包括液压油缸和牵引柱，液压油缸能够提供足够的动力来推动牵引柱移动，工作状态稳定，便于控制行程。
所述的拉板和牵引部分可以在试验过程中进行拆卸和重装，操作简单。
所述的拉板的材质为硬质薄板，硬质保证拉板不容易在外力作用下发生大的变形。
本实用新型的有益效果是：解决了煤层开采三维物理模型试验自成巷切缝模拟问题，整体设计结构简单，操作容易，具有很好的可靠性，适用范围广。
附图说明
下面结合附图对本实用新型进行详细说明，附图仅为本使用新型的示范性图解，并非一定是按比例绘制。
图1煤层开采三维物理模型试验模拟自成巷切缝装置的结构示意图。
图2煤层开采三维物理模型试验模拟自成巷切缝装置的三维示意图。
其图中，1.端头板；2.接长板；3.尾板；4.卡槽；5.玻璃纤维胶带；6.牵引孔一；7.牵引孔二；8.链条；9.U形卡一；10.U形卡二；11.拉板；12.液压油缸；13.牵引柱；14.模型体.
具体实施方式
如图所示，将端头板1、接长板2和尾板3通过卡槽4连接，用玻璃纤维胶带5缠绕加固成拉板9，然后按设计角度安置在三维物理模型体14中，用U形卡一9穿过端头板1上的牵引孔一6，然后再与链条8连接，链条8另一端与牵引柱13通过U形卡二10连接起来；在模型开挖时，牵引柱13在液压油缸12 驱动下带动拉板11匀速向前移动，随着拉板11的不断拉出，在模型体14中形成切缝；当观察到端头板1完全被拉出模型体14后停止向前移动，拆去牵引孔一6中的U形卡一9，沿卡槽4割开玻璃纤维胶带5，拆除端头板1，将牵引柱 13回柱到初始位置，用刚拆下的U形卡二9连接接长板2上的牵引孔二7，牵引柱13均匀向前移动开始下一个循环。
Claims (5)
1.煤层开采三维物理模型试验模拟自成巷切缝装置，其特征在于：包括拉板，连接部分和动力部分三部分，连接部分两端分别连接拉板和动力部分；拉板分为端头板、接长板和尾板三部分，每块板上设有圆孔和卡槽，接长板数量可根据模型体大小增加；所述的拉板用玻璃纤维胶带沿长边进行缠绕。
2.根据权利要求1所述的煤层开采三维物理模型试验模拟自成巷切缝装置，其特征在于：连接部分为柔性连接，所述的柔性连接中间为链条，两端为U形卡。
3.根据权利要求1所述的煤层开采三维物理模型试验模拟自成巷切缝装置，其特征在于：动力部分包括液压油缸和牵引柱。
4.根据权利要求2或3所述的煤层开采三维物理模型试验模拟自成巷切缝装置，其特征在于：拉板和牵引部分之间用U形卡连接，可以在试验过程中进行拆卸和重装。
5.根据权利要求1所述的煤层开采三维物理模型试验模拟自成巷切缝装置，其特征在于：拉板的材质为硬质薄板。
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