一種角度可調新型急傾斜相似模擬實驗臺的制作方法

本實用新型涉及相似模擬實驗裝置，尤其是一種急傾斜相似模擬實驗臺。

背景技術：

隨著資源稟賦條件良好的煤炭資源的逐步減少，開采急傾斜煤層成為煤炭科技工作者必須面對的趨勢。但是由于急傾斜煤層自身結構和地質賦存環境的復雜性，傳統的理論解析方法難以處理地下硐室和巷道這些問復雜的非線性變形破壞問題。此外，數值分析方法在處理巖體破壞問題時由于自身具有的局限性而難以在模擬地下工程的強度破壞方面取得突破性的進展。反觀相似模擬實驗，以其形象、直觀的特性能夠較全面真實的模擬復雜的地質構造，不僅可以研究工程的正常受力狀態，還可以研究工程施工過程中的破壞形態。

但是傳統的相似模擬實驗臺只能模擬近水平煤層的開挖過程，對于急傾斜煤層的模擬無能為力。即便是最近新出現的一些急傾斜相似模擬實驗臺，如公開號為CN105336263A的發明專利，在一定程度上提供了急傾斜相似模擬的思路，但是由于缺少實驗臺前后合適的擋板所以在實際應用中存在一定缺陷，不能很好的鋪設相似材料。而且現有的類似實驗臺工藝復雜、生產成本高，也不利于推廣利用。

技術實現要素：

為了克服現有相似模擬實驗臺在實驗中存在的不易鋪設急傾斜巖層、傾斜實驗臺后缺少相應擋板或擋板角度不可調等缺陷，本實用新型提供一種前后擋板采用圓弧形打孔的急傾斜相似模擬實驗臺，通過將擋板設計為圓弧形，將實驗臺用起吊機傾斜后隨著旋轉擋板可以實現多種大角度下的急傾斜相似模擬實驗巖層的水平鋪設。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：一種角度可調新型急傾斜相似模擬實驗臺，主體部分包括起吊設備、支架和擋板。使用時需要利用起吊設備將實驗臺左側抬起，使整體傾斜為要模擬的傾斜煤層角度，同時支架的三角形底座可以保持實驗臺穩定，這時就可以在傾斜實驗臺上水平鋪設相似材料，同時用擋板包圍住相似材料，防止垮落。

上述的相似模擬實驗臺，在鋪設相似材料之前要預先搭好第一塊擋板，通過螺母穿過實驗臺上的圓孔和擋板上的圓弧孔將其固定，并以此類推進行每塊擋板的固定和相似材料的鋪設。

上述的相似模擬實驗臺，如果要模擬另一種傾角的煤層，只需在起吊實驗臺時改變起吊角即可，然后在搭擋板時利用擋板上的圓弧孔進行角度的調節，保證模擬不同傾角的煤層都能實現水平搭接擋板和水平鋪設相似材料。

上述的相似模擬實驗臺，其中用到的擋板一端設計為圓孔，另一端設計為圓弧形孔，調節時保證一端位置不變，旋轉圓弧形孔一側即可，同時利用螺母擰緊擋板可以有效防止滑移。

本實用新型的有益效果是，本實用新型急傾斜相似模擬實驗臺實現了水平條件下進行相似模擬材料的鋪設，較好地解決了傳統相似模擬實驗臺難以進行急傾斜煤層相似模擬實驗的局面。此外該實驗臺的擋板采用圓弧形孔的設計方案，可以有效利用現有材料進行多種傾角煤層的相似模擬實驗，實驗操作過程簡單方便，模擬不同傾角時只需旋轉擋板一端位置并用螺母進行固定即可。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。

圖1是本實用新型的主視圖；

圖2是本實用新型的三維效果圖。

圖中1-起吊設備橫梁，2-鋼纜線，3-支架，4-底座，5-擋板，6-圓孔，7-圓弧孔，8-掛鉤，9-左鋼板，10-右鋼板，11-下鋼板，12-上鋼板。

具體實施方式

【實施例1】

該角度可調新型急傾斜相似模擬實驗臺主要分為起吊設備1、支架3、擋板5等三大部分，使用時先用起吊設備的兩根鋼纜線2分別勾住支架兩側底座8，抬高左側底座使支架整體傾角等于要模擬的煤層傾角，同時用另一根鋼纜線勾住右側底座使支架不會因為重心不穩失去平衡。傾斜支架后就可以水平搭接第一塊擋板，將擋板上的圓孔6與圓弧孔7分別與支架上的圓孔對齊并用螺母擰在一起，這時就可以水平鋪設相似材料，依次類推，逐層往上進行擋板的搭接與相似材料的鋪設。

【實施例2】

當要做另一種角度的急傾斜煤層相似模擬實驗時，依然按照【實施例1】的操作傾斜支架到相應角度，在搭接擋板時需要先固定好圓孔6所在位置，然后旋轉圓弧孔7使擋板依舊處于水平狀態，其他操作依舊，如此，方可模擬各角度下的急傾斜煤層實驗。