[实用新型]可模拟缓倾斜矿体的相似材料模拟试验装置

说明书

本实用新型涉及一种可模拟缓倾斜矿体的相似材料模拟试验装置，包括外部支撑框架、内部试验框架、用于推动内部试验框架倾斜的执行机构以及用于控制执行机构的液压控制系统，外部支撑框架包括底座和安装在底座上的固定框，内部试验框架为前后端敞开的六面体，且内部试验框架的前后端可拆卸安装有若干可视挡板，可视挡板由透明材料制成。内部试验框架的底板铰接有支撑轴，支撑轴的下端与底座固定连接。本实用新型结构简单，通过执行机构可以整体将内部试验框架整体倾斜，操作稳定，能够较好地模拟覆岩和充填体的实际运动情况，通过可视挡板可以透视内部试验框架内矿体的实际铺设情况，便于实时观察和及时调整。

技术领域

本实用新型涉及一种可模拟缓倾斜矿体的相似材料模拟试验装置，属于相似材料模拟试验领域。

背景技术

相似材料模拟试验是利用物理模拟的方法，将矿井现场的实际开采情况在实验室模拟完成的一种方法，其具有效率高、直观性强、重复性好等优点，能够模拟矿体开挖后覆岩和充填体的连续动态变形破坏过程，能够人为地改变相应地质条件的试验，为现场提供较为有价值的参考数据。授权公告号为CN205301313U的实用新型专利中公开了一种用于倾斜或急倾斜煤层的相似模拟实验装置，实验模型为铰接形成的框架，通过推动框架使得框架底板倾斜，模拟倾斜矿体，但是铰接的框架在倾斜过程中容易发生晃动，稳定性差，无法准确模拟缓倾斜或倾斜矿体在矿体开采后覆岩和充填体的应力应变情况，并且在实际铺设中，对于每一层岩石的铺设情况无法及时获得，造成薄厚不均，甚至出现矿体尖灭现象。

实用新型内容

本实用新型提供一种可模拟缓倾斜矿体的相似材料模拟试验装置，能够可视化模拟覆岩和充填体的实际运动情况，提高了倾斜过程的稳定性。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种可模拟缓倾斜矿体的相似材料模拟试验装置，其特征在于：包括外部支撑框架、内部试验框架、用于推动内部试验框架倾斜的执行机构以及用于控制执行机构的液压控制系统，所述外部支撑框架包括底座和安装在底座上的固定框，所述内部试验框架为由左侧板、底板、右侧板和顶板围合形成的前后端敞开的六面体，且内部试验框架的前后端分别可拆卸安装有若干用于封闭内部试验框架内部试验区的可视挡板，所述可视挡板由透明材料制成；

内部试验框架的底板左端铰接有支撑轴，支撑轴的下端与外部支撑框架的底座固定连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述执行机构包括安装在内部试验框架底部的若干组第一液压油缸和第一滑座，各第一液压油缸分别与液压控制系统连接，所述第一液压油缸的缸底与第一滑座铰接，第一液压油缸的活塞杆外端与内部试验框架的底板铰接，所述外部支撑框架的底座上开设有与第一滑座相配合的第一滑槽，所述第一滑座可以沿第一滑槽滑动。

作为本实用新型的进一步改进，所述执行机构还包括安装在内部试验框架左侧和右侧的若干组第二液压油缸和第二滑座，各第二液压油缸分别与液压控制系统连接，所述第二液压油缸的缸底与第二滑座铰接，第二液压油缸的活塞杆外端分别与内部试验框架的左侧板、右侧板铰接，外部试验框架的左右两侧立板内壁分别对应设置有第二滑槽，所述第二滑座可以沿第二滑槽滑动。

作为本实用新型的进一步改进，所述可视挡板的两端分别通过固定螺栓与内部试验框架的左侧板、右侧板螺纹连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述内部试验框架的可倾斜角度范围为0°至30°。

相对于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型结构简单，通过执行机构可以将内部试验框架整体倾斜，操作稳定，能够较好地模拟覆岩和充填体的实际运动情况，通过可视挡板可以透视内部试验框架内矿体的实际铺设情况，便于实时观察和及时调整；

2、本实用新型执行机构通过液压控制系统控制多组液压油缸同时推动内部试验框架倾斜，运行平稳，避免内部试验框架倾斜过程中的晃动，提高了模拟实验的稳定性。