[实用新型]一种承压水裂隙导升高度模拟实验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及的是模拟实验设备的加工制造领域，具体涉及的是一种主 要考虑承压水体尺寸与水压的承压水裂隙导升高度模拟实验装置。

背景技术

对于煤矿来说，采煤工作面经常在含有承压水的地层上方推进，在工作面 剧烈的采动影响下，底板容易破断，诱发承压水裂隙向上导升，进而导致承压 水从下涌入工作面造成水害。为此，需要对承压水上开开采时工作面采掘扰动 作用下底板破断深度特别是承压水导升高度进行分析、确定，进而优化工作面 开采设计并针对性的控制涌水事故。

物理模拟实验是解释并揭示自然现象一种重要的实验室研究方法，广泛应 用于采矿、水利、铁道等部门。目前对于岩层破坏高度的研究大多集中在顶板， 底板相对较少，这一方面与工作面主要承受来自顶板的压力有关，同时也与考 虑承压水水压、底板破断深度等多因素作用下相对难以分析有关所以导致现有 的模型存在以下缺点：

1、目前在物理相似模型中，没有考虑承压水体的尺寸，实时上，虽然工作 面在承压水上推进，但承压水的范围是一定的，这从根本上决定了突出的区域 性特点，而现在很多实验装置大多无法根据现场承压水赋存的实际尺寸来构建 实验，与工程情况联系不紧密；

2、无法准确模拟承压水的水压对底板的“鼓起”效应，即无法准确刻画承 压水水压。

3、观测方法大多是在底板埋设压力传感器，该方法相当于人为在底板建立 了“障碍物”，不利于应力与位移的传递，监测方法不灵敏、结果失真且带有不 确定性。

实用新型内容

本实用新型目的是提供一种承压水裂隙导升高度模拟实验装置，它能有效 地解决背景技术中所存在的问题。

为了解决背景技术中所存在的问题，它包含一个千斤顶固定框1，该千斤顶 固定框1的下底面处通过固定点2与地面9接触，所述的千斤顶固定框1整体 为长方体结构，其内部的两侧分别固定有边框3，该边框3的外侧通过固定钢筋 4与千斤顶固定框1的内壁固定连接，所述边框3的内部设置有模拟模型5，该 模拟模型5的上顶面处设置有上顶板6，所述模拟模型5的下底面处设置有数个 等距排列的承压千斤顶7，该承压千斤顶7的一端与模拟模型5的下底面接触， 其另一端安装在千斤顶固定框1内部的下底面上，所述千斤顶固定框1内部的 上顶面处固定有数个加载千斤顶8，该加载千斤顶8的另一端顶在上顶板6上。

由于采用了以上技术方案，本实用新型具有以下有益效果：

1、考虑并能够模拟承压水水体的尺寸，可随承压水尺寸变化调整模型中对 应千斤顶的位置，得到承压水体在模型中准确的面积，故能够更好的圈定承压 水鼓起效应的作用区域；

2、以精确控制的力代替水压，实现了承压水水压的可控、可调性，更符合 工程实践情况。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对 实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白 了解，下面将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。

实施例1

参看图1，本实施例包含一个千斤顶固定框1，该千斤顶固定框1的下底面 处通过固定点2与地面9接触，所述的千斤顶固定框1整体为长方体结构，其 内部的两侧分别固定有边框3，该边框3的外侧通过固定钢筋4与千斤顶固定框 1的内壁固定连接，所述边框3的内部设置有模拟模型5，该模拟模型5的上顶 面处设置有上顶板6，所述模拟模型5的下底面处设置有数个等距排列的承压千 斤顶7，该承压千斤顶7的一端与模拟模型5的下底面接触，其另一端安装在千 斤顶固定框1内部的下底面上，所述千斤顶固定框1内部的上顶面处固定有数 个加载千斤顶8，该加载千斤顶8的另一端顶在上顶板6上。

实施例2

利用高精度激光全站仪对底板破断深度和承压水裂隙导升带进行精确扫 描，降低误差，同时不会如现有埋设传感器那样破坏模型的整体性与变形的协 调性。