[发明专利]一种煤矿立井井壁环向受压的物理模拟装置及模拟方法

权利要求书

1.一种煤矿立井井壁环向受压的物理模拟装置，其特征在于：包括挡板结构、电脑控制器、圆筒试件，所述电脑控制器包括电脑主机、电脑显示器，所述挡板结构为由前外挡板、后外挡板、左外挡板、右外挡板、下外挡板构成的上部开口的箱体结构，所述箱体结构内面向前外挡板、后外挡板、左外挡板、右外挡板分别对应设有前滑移挡板、后滑移挡板、左伸缩滑移挡板和右伸缩滑移挡板，前滑移挡板、后滑移挡板、左伸缩滑移挡板和右伸缩滑移挡板围合形成用于放置模拟圆筒试件的放置空间，前滑移挡板与前外挡板之间、后滑移挡板与后外挡板之间、左伸缩滑移挡板与左外挡板之间、右伸缩滑移挡板与右外挡板之间均设有若干弹簧，所述弹簧的一端连接在对应的滑移挡板上，弹簧的另一端与设置在相应外挡板上的力传感器连接，所有的力传感器均连接电脑主机，电脑主机与电脑显示器连接。

2.根据权利要求1所述的煤矿立井井壁环向受压的物理模拟装置，其特征在于：圆筒试件放在放置空间中央，沿圆筒试件高度方向在圆筒试件内壁设置若干应变片，应变片连接电脑主机。

3.根据权利要求1所述的煤矿立井井壁环向受压的物理模拟装置，其特征在于：所述前外挡板、前滑移挡板、后滑移挡板、后外挡板相互平行。

4.根据权利要求3所述的煤矿立井井壁环向受压的物理模拟装置，其特征在于：前滑移挡板和后滑移挡板底部两侧均开有滑槽Ⅰ，所述下外挡板上表面左右两侧纵向设有滑移轨道Ⅰ，滑移轨道Ⅰ与前滑移挡板、后滑移挡板的滑槽Ⅰ相匹配，前滑移挡板和后滑移挡板通过滑槽Ⅰ可在滑移轨道Ⅰ上前后移动，前滑移挡板的左右两端与左外挡板、右外挡板内侧紧密贴合，后滑移挡板的左右两端与左外挡板、右外挡板内侧紧密贴合。

5.根据权利要求1所述的煤矿立井井壁环向受压的物理模拟装置，其特征在于：所述左外挡板、左伸缩滑移挡板、右伸缩滑移挡板、右外挡板相互平行。

6.根据权利要求5所述的煤矿立井井壁环向受压的物理模拟装置，其特征在于：所述左伸缩滑移挡板、右伸缩滑移挡板结构相同，左伸缩滑移挡板包括内置弹簧、中部开槽挡板、前内置滑移挡板、后内置滑移挡板、内置力传感器，中部开槽挡板内部中空，前内置滑移挡板、后内置滑移挡板分别可滑动设置在中部开槽挡板内部前后端，中部开槽挡板内上下部均设置滑槽Ⅱ，前内置滑移挡板、后内置滑移挡板上下部均设有滑移轨道Ⅱ，滑槽Ⅱ与前内置滑移挡板、后内置滑移挡板的滑移轨道Ⅱ相匹配，前内置滑移挡板、后内置滑移挡板在滑移轨道Ⅱ、滑槽Ⅱ的作用下可在中部开槽挡板内部前后移动，前内置滑移挡板、后内置滑移挡板的左右两侧面与中部开槽挡板内部表面紧密贴合，所述前内置滑移挡板、后内置滑移挡板之间设有内置弹簧和内置力传感器，内置弹簧一端连接前内置滑移挡板的后端面，另一端连接内置力传感器，内置位移计设置在后内置滑移挡板前端面上，内置位移计与电脑主机连接。

7.根据权利要求6所述的煤矿立井井壁环向受压的物理模拟装置，其特征在于：所述弹簧、内置弹簧的螺旋中空部位均设有位移计，位于弹簧螺旋中空部位的位移计一端连接在力传感器上，另一端连接在对应滑移挡板结构上；位于内置弹簧螺旋中空部位的位移计一端连接前内置滑移挡板的后端面，另一端连接内置力传感器，所有位移计均与电脑主机连接。

8.根据权利要求7所述的煤矿立井井壁环向受压的物理模拟装置，其特征在于：所述前内置滑移挡板的前端面上下部和后内置滑移挡板的后端面上下部均设有滑槽Ⅲ，所述前滑移挡板内侧的上部与下部、后滑移挡板内侧的上部与下部均横向设有滑移轨道Ⅲ，所述滑移轨道Ⅲ与左伸缩滑移挡板、右伸缩滑移挡板上的滑槽Ⅲ相匹配，左伸缩滑移挡板、右伸缩滑移挡板在滑移轨道Ⅲ、滑槽Ⅲ的作用下可左右移动。