[发明专利]老采空区冒落带破碎岩体二次变形压实模拟实验装置

说明书

本发明公开了老采空区冒落带破碎岩体二次变形压实模拟实验装置，包括缸体、第一端盖、阀门、液压柱塞、第二端盖、支架、位移传感器和第二密封腔，所述缸体贯穿安装在支架上并可以水平横向转动，所述阀门贯穿安装在第一端盖上，所述位移传感器固定在第二端盖与第一密封腔相背的一面，所述缸体的底部固定连接有四个连接块，四个所述连接块分别延伸至四个连接槽内并均通过连接机构相连接，所述支架的底部固定连接有四个支撑腿。本发明结构合理，不仅可以对支架进行稳定的支撑，也可以适用于不同的地形，保证支架处于水平，也方便对第一端盖进行拆卸，方便对缸体的内部进行清洗，方便工作人员使用。

技术领域

本发明涉及模拟实验装置技术领域，尤其涉及老采空区冒落带破碎岩体二次变形压实模拟实验装置。

背景技术

煤炭资源的地下开采必然形成采空区和上覆岩体的冒落。实践证明，煤层在开采结束后经过了长时间自然压实,采空区及其上覆岩体会逐渐压实稳定，但是实际上冒落带中依然存在大量残留裂隙空间。

当整个矿井开采结束或矿中的某个开采水平开采结束后，开采区内的地下水位会逐渐恢复。有些已基本稳定的沉陷区下部采空区岩体因地下水的作用，有可能会使原本处于相对平衡状态下的区域出现“活化”，使裂隙带岩体再软化压密，上覆岩体产生二次变形导致采空区上方地表出现二次沉陷，从而危及老采空区上方建(构)筑物的安全。老采空区因后期充水、荷载作用下导致冒落岩体软化后受压变形是老采空区“活化”的特征之一。为了研究老采空区的“活化”机理，研究采空区在荷载和充水条件下破碎岩体二次变形的规律，同时对于合理利用老采空区上方采煤塌陷区土地资源，提高土地利用率、缓解矿区土地资源紧张局面和保障老采空区上方地表建筑物安全方面具有重要指导意义。

现有技术公开了申请号为CN201320783166.6的煤矿老采空区冒落带破碎岩体二次变形压实模拟实验装置，其包括缸体；支架；第一、第二端盖；阀门；液压柱塞；位移传感器；若干压力传感器；控制器；液压泵。缸体安装在支架上，缸体的一端安装有第一端盖，另一端安装有液压柱塞。第一端盖与液压柱塞密封住缸体的两端使缸体内部形成收容待模拟岩体的第一密封腔，压力传感器分布在待模拟岩体上且其引线穿过第一端盖与控制器连接。阀门安装在第一端盖上。液压柱塞的一端收容在缸体内且为封闭端，另一端安装有第二端盖，第二端盖密封液压柱塞使液压柱塞内部形成第二密封腔。液压泵连接控制器并向第二密封腔内注液压油以提供油压，位移传感器安装在第二端盖上且连接控制器。

上述专利不足之处在于，通过支架将缸体支撑时，支架通过螺丝固定到地面上，需要在地面上打孔等，增加了对支架支撑的繁琐度，增加了工作人员的劳动量，为了更便于工作人员使用该模拟实验装置，因此我们设计了老采空区冒落带破碎岩体二次变形压实模拟实验装置来解决以上问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的老采空区冒落带破碎岩体二次变形压实模拟实验装置，其不仅可以对支架进行稳定的支撑，也可以适用于不同的地形，保证支架处于水平，也方便对第一端盖进行拆卸，方便对缸体的内部进行清洗，方便工作人员使用。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

老采空区冒落带破碎岩体二次变形压实模拟实验装置，包括缸体、第一端盖、阀门、液压柱塞、第二端盖、支架、位移传感器和第二密封腔，所述缸体贯穿安装在支架上并可以水平横向转动，所述阀门贯穿安装在第一端盖上，所述缸体的两端分别安装有第一端盖和液压柱塞，所述第一端盖、液压柱塞和缸体之间形成第二密封腔，所述第二端盖固定在液压柱塞的另一端并与其形成第一密封腔，所述位移传感器固定在第二端盖与第一密封腔相背的一面，所述缸体的底部固定连接有四个连接块，所述第一端盖的上端设有四个连接槽，四个所述连接块分别延伸至四个连接槽内并均通过连接机构相连接，所述支架的底部固定连接有四个支撑腿。

优选地，所述缸体的外壁套设有第一轴承，所述第一轴承与缸体之间过盈配合，所述支架固定在第一轴承的外壁上。