[发明专利]适用不同架型液压支架的采煤工作面相似模拟实验台

权利要求书

1.一种适用不同架型液压支架的采煤工作面相似模拟实验台，包括底座(1)，其特征在于，所述底座(1)包括梯台(2)和稳定块(3)，并且梯台(2)的顶部开设有凹槽(4)，所述梯台(2)和稳定块(3)的顶部均转动连接有旋转装置(18)，并且旋转装置(18)的顶部活动连接有液压加载装置(5)。

2.根据权利要求1所述的适用不同架型液压支架的采煤工作面相似模拟实验台，其特征在于，所述旋转装置(18)的包括可旋转连接支座(21)，并且可旋转连接支座(21)的顶部转动连接有支撑千斤顶(22)，所述支撑千斤顶(22)的顶部通过可旋转连接支座(21)与液压加载装置(5)的表面转动连接。

3.根据权利要求1所述的适用不同架型液压支架的采煤工作面相似模拟实验台，其特征在于，所述液压加载装置(5)包括加载顶梁(7)，并且加载顶梁(7)的表面通过高强度螺栓(8)铰接有带孔立柱(6)，所述加载顶梁(7)的底部设置有加载千斤顶(9)，所述加载千斤顶(9)的底部固定有液压活柱(10)，并且液压活柱(10)的底端固定连接有承压板(11)，所述带孔立柱(6)的表面通过连接板与可旋转连接支座(21)的表面固定连接，并且液压加载装置(5)的内部放置有多功能液压支架(12)。

4.根据权利要求3所述的适用不同架型液压支架的采煤工作面相似模拟实验台，其特征在于，所述多功能液压支架(12)包括顶板(13)，并且顶板(13)的表面转动连接有掩护板(15)，所述掩护板(15)的底部通过连杆(16)转动连接有底板(14)，并且底板(14)的顶部通过液压活柱(10)与顶板(13)的底部转动连接，所述顶板(13)的顶部和底板(14)的底部均放置有模拟岩层(17)。

5.根据权利要求3所述的适用不同架型液压支架的采煤工作面相似模拟实验台，其特征在于，所述液压活柱(10)的表面分别固定有应变采集器(27)和压力采集器(28)，并且应变采集器(27)和压力采集器(28)的输出端均与信号集成器(29)的输入端连接，所述信号集成器(29)的输出端与曲线分系仪(31)的输入端连接。

6.根据权利要求1所述的适用不同架型液压支架的采煤工作面相似模拟实验台，其特征在于，所述模拟岩层(17)的表面固定有声波信号采集器(25)，并且声波信号采集器(25)的输出端与声波转换器(26)的输入端连接，所述声波转换器(26)的输出端与裂隙信号分析仪(30)的输入端连接。

7.根据权利要求1所述的适用不同架型液压支架的采煤工作面相似模拟实验台，其特征在于，所述梯台(2)的高度高于稳定块(3)和凹槽(4)的高度。

8.如权利要求1-7任一项所述的适用不同架型液压支架的采煤工作面相似模拟实验台的实验方法，其特征在于，包括如下步骤；

步骤一，将加载顶梁(7)通过高强度螺栓(8)铰接在带孔立柱(6)的合适位置上，保证可以沿着带孔立柱(6)上下移动，在加载顶梁(7)下方布置加载千斤顶(9)，将承压板(11)安装在加载千斤顶(8)的液压活柱(10)下，保证加载顶梁(7)和承压板(11)的高度合适；

步骤二，待液压加载装置(5)组装完成后，并固定在底座(1)的旋转装置18上，通过可旋转连接支座(21)和支撑千斤顶(22)，保证液压加载装置(5)具有一定的转动空间；

步骤三，根据实际工况，选择不同材料的板模拟岩层(17)放置在多功能液压支架(12)的顶板(13)上方和底板(14)下方，并且保证板模拟岩层(17)能够与顶板(13)上方和底板(14)下方充分接触；

步骤四，将应变采集器(27)黏贴在加载千斤顶(9)的液压活柱(10)上，将压力采集器(28)黏弹在多功能液压支架(12)的液压活柱(10)上，将声波信号采集器(25)黏贴在模拟岩层(17)的外侧，保证应变采集器(27)、压力采集器(28)和声波信号采集器(28)的黏贴牢固，有利于信号采集的精准度，提高信号输出的稳定性；

步骤五，通过加载千斤顶(9)控制液压加载装置(5)的加载力大小，模拟不同埋深条件；通过伸缩支撑千斤顶(22)的液压活柱(10)的长度，模拟不同倾角的采煤工作面；

步骤六，通过变换多功能液压支架(12)的顶板(13)、底板(14)、掩护板(15)和液压活柱(10)以及连杆(16)两两之间的铰接位置，模拟不同架型液压支架；

步骤七，将应变采集器(27)、压力采集器(28)采集到的应变、压力信号经过信号集成(29)，将测试的“围岩-支护”特征曲线信息传输给曲线分析仪(31)进行分析处理，将声波信号采集器(25)，采集到的声波信号经声波转换器(26)，传输到裂隙信号分析仪(30)，获得模拟采煤工作面的裂隙发育情况和断裂步距，再通过分析系统进行分析和判断。