[发明专利]一种模拟锚固体围岩应力的锚杆拉拔实验的加压装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种锚杆拉拔实验装置，具体为一种模拟锚固体围岩应力的锚杆拉拔实验的加压装置。

背景技术

为了更好地保证地下矿山的安全生产，有效的支护巷道及硐室围岩，提高锚杆支护质量，保证支护强度，必须对锚固力影响因素及粘结界面应力传递和变化规律进行研究，发展并丰富锚固支护技术。采用实验对锚固的实际情况进行模拟，通过相关参数测试对锚固力及锚固系统进行研究，是研究锚杆支护理论和支护技术的一种重要途径。

现有的模拟实验装置针对锚杆拉拔试验的很少，多数锚杆拉拔试验不用实验装置，或为了固定锚固体及进行相关力学参数测试而设置简易实验平台。在以往的实验中，锚固体处于自由状态，这就导致进行锚杆拉拔试验时，无法模拟锚固岩体真实的三维应力状态，使拉拔的效果与实际效果有较大偏差；在现场虽然可以进行真实条件下的拉拔检测，但往往受到空间、安全等条件的限制，如锚杆的粘结界面破坏状态、剪应力分布及变化情况等难以观察和监测。特别是在受掘进及开采影响的不稳定岩体中，锚固岩体的三维应力状态不断变化，锚固也受采动压影响发生变化甚至破坏。多数锚固破坏现象发生在应力条件不断变化的岩体中。所以通过实验的方法对锚固体围岩应力状态及动压条件进行模拟，监测锚固相关参数变化情况有助于对支护效果进行评估，为生产实践提供科学依据。

发明内容

本发明目的在于提供一种模拟锚固体围岩应力的锚杆拉拔实验的加压装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种模拟锚固体围岩应力的锚杆拉拔实验的加压装置，包括底面封闭的矩形框架，框架的顶部焊接有承载横梁，框架左右两侧帮部分别焊接有左承载纵梁和右承载纵梁，所述承载横梁上连接有滑动梁，所述滑动梁通过滑轮连接在承载横梁上，承载横梁上设有限制滑动梁滑动的限位螺杆，所述滑动梁上连接有上部千斤顶，上部千斤顶下方设有上加载板；所述右承载纵梁上连接有侧向千斤顶，所述侧向千斤顶通过固定底面上的支撑架保持水平放置，侧向千斤顶的左侧设有侧加载板；所述左承载纵梁上连接有承压板，上述上加载板、侧加载板、承压板之间设有液压枕，所述液压枕设置在框架一端的端头，所述上加载板、侧加载板、承压板以及液压枕之间填充有模拟材料。模拟材料中锚固有锚杆，锚杆和模拟材料形成了一个锚固体。

进一步的，框架前后两侧均设置有槽钢，所述液压枕贴近后侧槽钢放置，槽钢承担其承力结构。

进一步的，所述侧加载板通过螺钉固定在框架底面上。在模拟材料填充时通过螺钉将侧加载板固定在框架底面上，进行加载时去掉螺钉连接使其自由移动，保证力的加载。

在本发明中，滑动梁在承载横梁上滑动以改变上部千斤顶的位置，在进行模拟材料填充时，将滑动梁移动到侧向千斤顶上方，便于模拟材料的填充，加载时，通过限位螺杆来固定滑动梁。所述液压枕用于进行三维应力模拟实验，除去液压枕时只进行二维应力模拟。

本发明的有益效果为：本发明具有设计合理、结构简单、操作方便、加载效果好的特点；克服了在进行锚杆拉拔试验时锚固体处于自由状态而无法模拟真实围岩应力状态，使实验结果与工程实际应用中的锚杆受力有很大偏差的现象；同时还可以模拟围岩应力变化情况，为动压条件下锚杆相关参数测试时提供条件。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的右视图；

图3为图2的俯视图；

图4为本发明滑动梁的连接结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的实现技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。

如图1～4所示，一种模拟锚固体围岩应力的锚杆拉拔实验的加压装置，包括底面封闭的矩形框架1，框架1的顶部焊接有承载横梁2，框架1左右两侧帮部分别焊接有左承载纵梁3’和右承载纵梁3，所述承载横梁2上连接有滑动梁4，所述滑动梁4通过滑轮6连接在承载横梁2上，承载横梁2上设有限制滑动梁4滑动的限位螺杆7，所述滑动梁4上连接有上部千斤顶5，上部千斤顶5下方设有上加载板11；所述右承载纵梁3上连接有侧向千斤顶8，所述侧向千斤顶8通过固定底面上的支撑架9保持水平放置，侧向千斤顶8的左侧设有侧加载板12；所述左承载纵梁3’上连接有承压板10，上述上加载板11、侧加载板12、承压板10之间设有液压枕13，所述液压枕13设置在框架1一端的端头，所述上加载板11、侧加载板12、承压板10以及液压枕13之间填充有模拟材料。模拟材料中锚固有锚杆，锚杆和模拟材料形成了一个锚固体。