【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本技術(shù)涉及采場(chǎng)礦山壓力研究領(lǐng)域，具體涉及一種尺寸與傾角可調(diào)節(jié)式煤礦采場(chǎng)相似模型試驗(yàn)系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
煤炭是中國(guó)的主要能源，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有重要的戰(zhàn)略地位。目前中國(guó)煤礦開(kāi)采深度以每年8m-12m的速度增加，東部礦井正以每10年100m-250m的速度發(fā)展。隨著淺部煤炭資源逐漸枯竭，煤礦開(kāi)采深度由最初淺部200m-300m逐步發(fā)展到深部700m-800m，部分煤礦開(kāi)采深度已達(dá)1000m以上，在未來(lái)20年中國(guó)很多煤礦將進(jìn)入到1000m-1500m的深度，深部開(kāi)采面臨的問(wèn)題日益突出。與淺部、中深部開(kāi)采相比，煤礦深部開(kāi)采的最大難度在于圍巖所處的復(fù)雜的力學(xué)環(huán)境難以估量。在大采深、高地應(yīng)力、強(qiáng)烈的開(kāi)采擾動(dòng)作用下，深部圍巖表現(xiàn)出諸如復(fù)雜的圍巖應(yīng)力場(chǎng)特征、大變形和強(qiáng)流變性、煤巖脆性—延性轉(zhuǎn)化等力學(xué)特性。而作為支撐深部開(kāi)采研究的基礎(chǔ)性研究領(lǐng)域，如：深部條件下工程巖體的力學(xué)特性研究、工程巖體的連續(xù)性問(wèn)題研究、工程巖體的本構(gòu)關(guān)系及參數(shù)確定方法研究、工程巖體的強(qiáng)度確定方法研究、工程巖體的強(qiáng)度破壞準(zhǔn)則研究、工程巖體的大變形研究等基礎(chǔ)科學(xué)問(wèn)題都有待于深入研究，已有的基礎(chǔ)性成果難以解答深部開(kāi)采所面臨的日益嚴(yán)重的工程技術(shù)問(wèn)題。相似模型是真實(shí)的物理實(shí)體，在基本滿足相似原理的條件下，它能更真實(shí)地反映采場(chǎng)覆巖和工作面支護(hù)體的相互作用關(guān)系，更準(zhǔn)確地模擬工作面開(kāi)采過(guò)程和影響，并可給出更為直觀的試驗(yàn)結(jié)果。然而，由于...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種尺寸與傾角可調(diào)節(jié)式煤礦采場(chǎng)相似模型試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，包括：模型承載框架、壓力加載裝置、模型框架旋轉(zhuǎn)裝置、集中控制裝置以及監(jiān)測(cè)裝置；所述模型承載框架用于鋪設(shè)采場(chǎng)相似模型；所述集中控制裝置用于根據(jù)試驗(yàn)設(shè)定的壓力值向所述壓力加載裝置發(fā)送施壓控制指令以及根據(jù)試驗(yàn)設(shè)定的傾角值向所述模型框架旋轉(zhuǎn)裝置發(fā)送旋轉(zhuǎn)控制指令；所述壓力加載裝置用于根據(jù)所述施壓控制指令向所述模型承載框架施加壓力；所述模型框架旋轉(zhuǎn)裝置用于根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)控制指令使所述模型承載框架旋轉(zhuǎn)所述設(shè)定的傾角；所述監(jiān)測(cè)裝置用于監(jiān)測(cè)所述采場(chǎng)相似模型在開(kāi)挖過(guò)程中的狀態(tài)。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種尺寸與傾角可調(diào)節(jié)式煤礦采場(chǎng)相似模型試驗(yàn)系統(tǒng)，其特
征在于，包括：模型承載框架、壓力加載裝置、模型框架旋轉(zhuǎn)裝置、
集中控制裝置以及監(jiān)測(cè)裝置；
所述模型承載框架用于鋪設(shè)采場(chǎng)相似模型；
所述集中控制裝置用于根據(jù)試驗(yàn)設(shè)定的壓力值向所述壓力加載
裝置發(fā)送施壓控制指令以及根據(jù)試驗(yàn)設(shè)定的傾角值向所述模型框架
旋轉(zhuǎn)裝置發(fā)送旋轉(zhuǎn)控制指令；
所述壓力加載裝置用于根據(jù)所述施壓控制指令向所述模型承載
框架施加壓力；
所述模型框架旋轉(zhuǎn)裝置用于根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)控制指令使所述模型
承載框架旋轉(zhuǎn)所述設(shè)定的傾角；
所述監(jiān)測(cè)裝置用于監(jiān)測(cè)所述采場(chǎng)相似模型在開(kāi)挖過(guò)程中的狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的尺寸與傾角可調(diào)節(jié)式煤礦采場(chǎng)相似模型
試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述模型承載框架內(nèi)的左右兩側(cè)分別設(shè)有傳
力墊塊，所述傳力墊塊沿所述模型承載框架的中心線左右對(duì)稱分布。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的尺寸與傾角可調(diào)節(jié)式煤礦采場(chǎng)相似模型
試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述壓力加載裝置包括側(cè)向壓力加載裝置和
頂部壓力加載裝置；所述側(cè)向壓力加載裝置用于向所述模型施加水平
梯度壓力；所述頂部壓力加載裝置用于向所述模型頂部施加垂直梯度
壓力，以模擬煤礦的地表地貌。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的尺寸與傾角可調(diào)節(jié)式煤礦采場(chǎng)相似
模型試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述壓力加載裝置包括壓力加載油缸和
與所述壓力加載油缸連接的均布?jí)毫虞d器，所述壓力加載油缸沿所
述模型承載框架的頂部橫梁和豎梁等間距均勻分布，所述壓力加載油
缸通過(guò)所述均布?jí)毫虞d器向所述模型均勻施加壓力。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的尺寸與傾角可調(diào)節(jié)式煤礦采場(chǎng)相似模型
\t試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述頂部橫梁上的每個(gè)壓力加載油缸都分別
對(duì)應(yīng)一個(gè)控制油路進(jìn)行控制，所述豎梁上的同一高度的左右兩個(gè)壓力
加載油缸對(duì)應(yīng)同一個(gè)控制油路進(jìn)行控制，所述豎梁上的不同高度的壓
力加載油缸對(duì)應(yīng)不同的控制油路進(jìn)行控制。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的尺寸與傾角可調(diào)節(jié)式煤礦采場(chǎng)相似
模型試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述集中控制裝置是高精度液壓伺服控
制裝置，所述高精度液壓伺服控制裝置包括工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、液壓控
制器、電液比例控制器、壓力變送器；
所述工業(yè)控制計(jì)算機(jī)用于根據(jù)試驗(yàn)設(shè)定的壓力值，將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)
換為電信號(hào)并傳輸至所述電液比例控制器；
所述電液比例控制器用于根據(jù)所述電信號(hào)向所述壓力加載裝置
輸出試驗(yàn)設(shè)定的壓力值；
所述壓力變送器用于監(jiān)測(cè)所述壓力加載裝置向所述模型承載框
架施加的壓力并將監(jiān)測(cè)結(jié)果傳輸至所述液壓控制器；
所述液壓控制器用于對(duì)比所述監(jiān)測(cè)結(jié)果和所述試驗(yàn)設(shè)定的壓力
值并將對(duì)比結(jié)果傳輸至所述工業(yè)控制計(jì)算機(jī)；
所述工業(yè)控制計(jì)算機(jī)用于根據(jù)所述對(duì)比結(jié)果向所述電液比例控
制器發(fā)送修正信號(hào)，所述電液比例控制器根據(jù)所述修...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：康紅普，顧金才，婁金福，丁幸波，高富強(qiáng)，陳安敏，楊景賀，賀永勝，王東攀，孫志勇，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：天地科技股份有限公司，
類型：新型
國(guó)別省市：北京;11
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