[发明专利]三维物理模型试验方法

权利要求书

1.一种三维物理模型试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：试验模型的外部为反力架(A0)，所述反力架(A0)的立方体形框架由八个横向设置的水平梁(A1)和四个纵向设置的立柱(A2)组成，所述反力架(A0)的至少一个立方体框架面(A11)上有如下设置：

相对设置的立柱(A2.1)和立柱(A2.2)之间设置至少两个相互平行的水平面夹角为α的矩形大钢板(A6)，相邻的两个矩形大钢板(A6)之间设置有至少一排矩形小钢板(A7)；

所述反力架(A0)其他的框架侧面均设置反力架面板(A10)，

在反力架(A0)内设置岩体模型(A12)，并安装垂直加载系统(A15)、水平前后加载系统(A14)、水平左右加载系统(A13)；

设定垂直加载系统(A15)、水平前后加载系统(A14)、水平左右加载系统(A13)对岩体模型(A12)加载压力；

在岩体模型(A12)的三个表面上分别安装有上承压板(A22)、左承压板(A19)和后承压板(A21)；

在岩体模型(A12)的上承压板(A22)和相应的顶端反力架面板(A10)之间设置若干个上侧震动千斤顶(A18)构成垂直加载系统(A15)；

在岩体模型(A12)的左承压板(A19)和相应的侧面反力架面板(A10)之间设置若干个左侧震动千斤顶(A16)构成水平左右加载系统(A13)；

在岩体模型(A12)的后承压板(A21)和相应的后面反力架面板(A10)之间设置若干个后侧震动千斤顶(A17)构成水平前后加载系统(A14)；

步骤2：在模拟的巷道掘进位置处拆除一块或多块矩形小钢板(A7)；形成和水平面夹角为α的巷道掘进面；

步骤3：在拆除矩形小钢板(A7)的位置放入挖掘机器人，或者人工模拟挖掘岩体模型(A12)至目标位置；

步骤4：重复步骤2和3，直到完成第一个巷道的模拟开挖。

2.根据权利要求1所述的三维物理模型试验方法，其特征在于：所述的步骤4为：在已拆除的第一个矩形小钢板(A7)的相邻位置拆除下一块矩形小钢板(A7)；

步骤5：重复步骤2～4，完成工作面推进的模拟。

3.根据权利要求1所述的三维物理模型试验方法，其特征在于：所述的步骤4完成后：

步骤5：控制垂直加载系统(A15)、水平前后加载系统(A14)、水平左右加载系统(A13)制造震动，模拟一个工作面的一次现场爆破；

步骤6：直接将崩落下来的震动形成的岩体模型(A12)碎块排出。

4.根据权利要求3所述的三维物理模型试验方法，其特征在于：所述的步骤6之后：

步骤7：在已拆除的第一个矩形小钢板(A7)的相邻位置拆除下一块矩形小钢板(A7)；

步骤8：操控垂直加载系统(A15)、水平前后加载系统(A14)、水平左右加载系统(A13)，控制并制造震动，再次模拟一个工作面的一次现场爆破；

步骤9：重复步骤7、8，直至完成本区段开采模拟。

5.根据权利要求1所述的三维物理模型试验方法，其特征在于：

所述的步骤4之后；

步骤5：在已拆除的矩形小钢板(A7)同一排、间隔一个或多个矩形小钢板(A7)拆除下一块矩形小钢板(A7)；在拆除矩形小钢板(A7)的位置放入挖掘机器人，或者人工模拟挖掘岩体模型(A12)至目标位置；

步骤6：同一排矩形小钢板(A7)上的挖掘完成后，再在另外两个矩形大钢板(A6)之间的一排矩形小钢板(A7)上重复步骤2～5，形成纵横交错的巷道。