CN212722352U - 一种钻屑法预测冲击地压实验模拟装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种钻屑法预测冲击地压实验模拟装置，其包括实验台、试验箱、钻屑构件以及计算机辅助系统，试验箱包括箱体、箱盖，箱盖与箱体可拆卸连接配合，箱盖的下端固定设置有竖直布置的伸缩液压缸，液压缸的下端固定连接有压块，压块与箱体相适配并且能够沿着箱体的内壁进行上下滑动，实验台上转动设置有轴向竖直布置的转盘，四个箱体沿转盘所在圆周方向阵列布置，箱体靠近转盘的边缘处的一侧面开设有钻孔，位于转盘上的试验箱所处的位置沿逆时针方向依次为工作位、闲置位、装载位以及准备位，有益效果在于，由四个试验箱进行循环切换至工作位，能够一次性对不同支撑压力下的加载进行实验分析，实验效果高，省时省力。

Description

一种钻屑法预测冲击地压实验模拟装置

技术领域

本实用新型涉及煤矿工程技术领域，具体涉及一种钻屑法预测冲击地压实验模拟装置。

背景技术

为了提高矿井下利用钻屑法预测冲击地压的有效性，在实验室内对钻屑法预测冲击地压的过程进行精细化模拟、根据实验结果分析钻屑法预测冲击地压的机理是必要的。现有方法多采用实验机对试样煤粉加载支撑压力，只能研究单一应力水平下钻孔效应，若需要加载不同的支撑压力，需要重新准备，浪费大量的时间，自动化程度低，实验时间长，给实验人员带来了较强的劳动强度，为此，有必要提供一种结构巧妙、原理简单、能够连续加载不同支撑压力的钻屑法预测冲击地压实验模拟装置。

实用新型内容

为解决现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种结构巧妙、原理简单、能够连续加载不同支撑压力的钻屑法预测冲击地压实验模拟装置，旨在解决现有技术中实验机只能研究单一应力水平下钻孔效应的技术难题。

为实现上述技术目的，本实用新型所采用的技术方案如下。

一种钻屑法预测冲击地压实验模拟装置，其包括实验台、试验箱、钻屑构件以及计算机辅助系统，试验箱、钻屑构件以及计算机辅助系统均设置于实验台上，试验箱设置有四个并且呈圆周方向阵列布置，试验箱包括矩形开口向上的箱体、箱盖，箱盖与箱体可拆卸连接配合，箱盖的下端固定设置有竖直布置的伸缩液压缸，液压缸由计算机辅助系统进行控制并且计算机辅助系统能够对压块受到液压缸的压力进行调节，液压缸的下端固定连接有压块，压块与箱体相适配并且能够沿着箱体的内壁进行上下滑动，所述实验台上转动设置有轴向竖直布置的转盘，转盘由步进电机进行驱动，箱体的底部固定安装于转盘上端面的边缘处，四个箱体沿转盘所在圆周方向阵列布置，箱体靠近转盘的边缘处的一侧面开设有钻孔，位于转盘上的试验箱所处的位置沿逆时针方向依次为工作位、闲置位、装载位以及准备位，钻屑构件包括钻机，钻机的工作端连接设置有钻头，钻机与钻头之间设置有扭矩推力传感器，扭矩推力传感器与计算机辅助系统建立信号连接，钻头与工作位的箱体的钻孔相正对。

作为本方案进一步的优化或者改进。

所述实验台的下端面设置有宽体的支腿，支腿设置成储存柜或者抽屉。

作为本方案进一步的优化或者改进。

所述箱体与箱盖上开设有上下对齐的螺纹孔，通过螺栓将箱体与箱盖进行连接固定。

本实用新型与现有技术相比的有益效果在于：

1、结构巧妙、原理简单，由转盘带动四个试验箱，四个试验箱分别依次为工作位、闲置位、装载位以及准备位，驱动转盘进行九十度逐步转动，能够连续对不同支撑压力下的煤粉进行钻屑实验，连续性强，能够在一次实验的基础之上对不同应力水平下的钻孔效应进行分析，实验效率高；

2、转盘由步进电机进行连接驱动，自动化程度高，省时省力；

3、实验台下方设置有储存柜，方便放置实验器具和实验人员的物品，提升使用便捷性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为试验箱与转盘的配合图；

图3为钻屑构件与试验箱的配合图；

图4为实验台的结构示意图。

10、实验台；11、支腿；12、储存柜；20、试验箱；21、箱体；22、箱盖；23、钻孔；24、液压缸；25、压块；26、转盘；30、钻屑构件；31、钻机；32、扭矩推力传感器；33、钻头；40、计算机辅助系统。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护范围。

参见图1-4，一种钻屑法预测冲击地压实验模拟装置，其包括实验台10、试验箱20、钻屑构件30以及计算机辅助系统40，试验箱20、钻屑构件30以及计算机辅助系统40均设置于实验台10上，试验箱20设置有四个并且呈圆周方向阵列布置，试验箱20包括矩形开口向上的箱体21、箱盖22，箱盖22与箱体21可拆卸连接配合，箱盖22的下端固定设置有竖直布置的伸缩液压缸24，液压缸24由计算机辅助系统40进行控制并且计算机辅助系统40能够对压块25受到液压缸24的压力进行调节，液压缸24的下端固定连接有压块25，压块25与箱体21相适配并且能够沿着箱体21的内壁进行上下滑动，所述实验台10上转动设置有轴向竖直布置的转盘26，转盘26由步进电机进行驱动，箱体21的底部固定安装于转盘26上端面的边缘处，四个箱体21沿转盘26所在圆周方向阵列布置，箱体21靠近转盘26的边缘处的一侧面开设有钻孔23，位于转盘26上的试验箱20所处的位置沿逆时针方向依次为工作位、闲置位、装载位以及准备位，钻屑构件30包括钻机31，钻机31的工作端连接设置有钻头33，钻机31与钻头33之间设置有扭矩推力传感器32，扭矩推力传感器32与计算机辅助系统40建立信号连接，钻头33与工作位的箱体21的钻孔23相正对。

钻屑法预测冲击地压实验模拟原理为，将箱盖22打开并且将煤粉添加至箱体21内，而后将箱盖22与箱体21进行固定连接配合，由计算机辅助系统40控制液压缸24驱动压块25竖直向下滑动并且对煤粉进行加载压力，计算机辅助系统40将调节液压缸24对压块25的压力，对工作位、闲置位、装载位以及准备位上的试验箱20内的煤粉加载不同的支撑压力，而后，由钻机31驱动钻头33进行转动，钻头33由钻孔23钻入箱体21内，扭矩推力传感器32将实验数据传递至计算机辅助系统40内，结束后，钻头33由箱体21内撤出，接着，步进电机驱动转盘26逆时针转动九十度，而后，对下一个转动至工作位上的试验箱20进行钻屑实验，将转动至闲置位或者装载位上实验箱20打开，对其内部的煤粉进行搅拌松软，并且由液压缸24驱动压块25对煤粉施加不同的支撑压力如此连续进行，能够一次性完成不同支撑压力下的实验数据，对煤粉进行搅动的目的在于，提升煤粉加载不同支撑压力的单一性，提升实验数据的准确性，采取本方案的有益效果在于，结构巧妙、原理简单，由转盘带动四个试验箱，四个试验箱分别依次为工作位、闲置位、装载位以及准备位，驱动转盘进行九十度逐步转动，能够连续对不同支撑压力下的煤粉进行钻屑实验，连续性强，能够在一次实验的基础之上对不同应力水平下的钻孔效应进行分析，实验效率高；转盘由步进电机进行连接驱动，自动化程度高，省时省力。

参见图4，作为本实用新型更为优化的方案，为了提升使用的便捷性，所述实验台10的下端面设置有宽体的支腿11，支腿11设置成储存柜12或者抽屉，采取本方案的意义在于，方便放置实验器具和实验人员的物品，提升使用便捷性。

作为本实用新型更为完善的方案，所述箱体21与箱盖22上开设有上下对齐的螺纹孔，通过螺栓将箱体21与箱盖22进行连接固定，采取本方案的意义在于，便于箱盖22的打开与关闭。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型；对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本实用新型中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或者范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限定于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (3)

1.一种钻屑法预测冲击地压实验模拟装置，其特征在于：其包括实验台、试验箱、钻屑构件以及计算机辅助系统，试验箱、钻屑构件以及计算机辅助系统均设置于实验台上，试验箱设置有四个并且呈圆周方向阵列布置，试验箱包括矩形开口向上的箱体、箱盖，箱盖与箱体可拆卸连接配合，箱盖的下端固定设置有竖直布置的伸缩液压缸，液压缸由计算机辅助系统进行控制并且计算机辅助系统能够对压块受到液压缸的压力进行调节，液压缸的下端固定连接有压块，压块与箱体相适配并且能够沿着箱体的内壁进行上下滑动，所述实验台上转动设置有轴向竖直布置的转盘，转盘由步进电机进行驱动，箱体的底部固定安装于转盘上端面的边缘处，四个箱体沿转盘所在圆周方向阵列布置，箱体靠近转盘的边缘处的一侧面开设有钻孔，位于转盘上的试验箱所处的位置沿逆时针方向依次为工作位、闲置位、装载位以及准备位，钻屑构件包括钻机，钻机的工作端连接设置有钻头，钻机与钻头之间设置有扭矩推力传感器，扭矩推力传感器与计算机辅助系统建立信号连接，钻头与工作位的箱体的钻孔相正对。

2.根据权利要求1所述的一种钻屑法预测冲击地压实验模拟装置，其特征在于：所述实验台的下端面设置有宽体的支腿，支腿设置成储存柜或者抽屉。

3.根据权利要求1所述的一种钻屑法预测冲击地压实验模拟装置，其特征在于：所述箱体与箱盖上开设有上下对齐的螺纹孔，通过螺栓将箱体与箱盖进行连接固定。

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