专利名称：一种测试破碎岩体侧向夯实效果的试验装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及测试夯实效果的试验装置，尤其是一种用于测试破碎岩体侧向夯实效 果的力学性质试验。
背景技术：
煤炭作为我国主要的支撑能源，随着我国国民经济的快速发展，位于煤炭下游的 电力、钢铁、铁路等行业对煤炭的需求逐年加大，导致近年来煤炭开采速度加快，随着矿井 开采年限的延长和采深的延伸，一批资源枯竭矿井逐步进入残采阶段，部分矿井已进入衰 退期，有的甚至关井转产。煤矿的“衰老”现象已成为资源型企业的共性问题，对于有衰退倾 向的矿井也引起了足够的重视，大多数矿区不得不面对用传统技术无法开采的“三下”(建 筑物下、铁路下、水体下)压煤的问题。另一方面，在我国快速工业化的过程中，每年产生了 大量的固体废弃物，这些废弃物占用耕地、污染环境。因此考虑利用固体废弃物置换煤炭实 现绿色开采，这是中国矿业大学课题组近年来的科研成果，这样及解决了“三下”压煤的规 模性开采问题，又解决了地面固体废弃物的存放问题，真正实现了绿色开采。在进行充填开 采时，利用开采技术把煤炭采出并对采空区利用充填材料进行充填，这样充填材料的密实 性是很重要的因素，其直接影响到岩层跨落、地表沉陷等充填效果。本发明拟对进行充填开 采时，充填材料的夯实效果进行测试分析的试验装置。发明内容
技术问题本发明的目的是提供一种结构紧凑，安全高效的侧向夯实试验系统。
技术方案本发明涉及一种结构紧凑，安全高效的测试破碎岩体侧向夯实试验系 统。破碎岩体侧向夯实试验系统主要由水平力加载传递系统、承载系统和测试系统三部 分构成。所述的水平力加载系统由上连接装置、摇杆、连接销、固定机架、连杆和水平压头 构成；所述的承载系统由内壁、立柱、套筒和外壁构成；所述的测量系统由弹簧和压力盒构 成，压力盒可以外连数据处理系统进行数据采集和分析。本发明解决了破碎岩体的侧向夯 实效果的测试和分析，能够分析不同材料在各种水平力作用下的夯实效果试验，系统结构 简单，容易实现。
有益效果本发明用于测试破碎岩石在侧向载荷作用下的受力和变形之间的关系 问题，解决了侧向夯实的试验困难、工程中的侧向夯实力和变形之间的关系分析。可以测试 两方面的内容一是通过压力盒来测试破碎岩体内部的力，二是是通过直尺来测量破碎岩 石的受力和变形。整个系统紧凑合理，操作方便，安全高效、投资少，对煤炭充填开采中的材 料侧向夯实效果测试具有广泛的实用性，对于其他的矿山工程具有借鉴意义。
附图是本发明测试破碎岩体侧向夯实效果的试验装置结构示意图。
图中1-上连接装置，2-摇杆，3-连接销，4-固定机架，5-连杆，6-侧压头，7-内壁，8-套筒，9-立柱，10-外壁，11-破碎岩样，12-弹簧，13-压力盒。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的一个实施例作进一步的描述
如图所示，本发明用于测试破碎岩体侧向夯实效果的试验装置，主要由水平力加 载传递系统、承载系统和测试系统三部分构成。所述的水平力加载系统由上连接装置1、摇 杆2、连接销3、连杆5和侧压头6构成；所述的承载系统由内壁7、立柱9、套筒8、和外壁10 构成，其内壁7由若干块大小相同的散体构成；所述的测量系统由弹簧12和压力盒13构 成，压力盒13可以外接数据处理系统以进行压力的采集和分析。
工作时，启动驱动系统，通过带动上连接装置I向下移动，通过左侧的摇杆2、固定 机架4、连接销3、连杆5，把竖向的驱动力转换为侧向的驱动力，驱动侧压头6向右移动；推 动破碎岩样11向右进行充填模拟，逐渐的由松散状态变为密实。在侧压头6进行重复向右 移动进行夯实充填的破碎岩样11的过程中，应该不断地往试验装置内部添加破碎岩样11， 这样才能保证充填的密实性不断提高。伴随着充填过程，试验装置的内壁7会产生缓慢移 动，从而套筒8内的弹簧12会产生缓慢变形，立柱9可以对弹簧12限位使其不能径向移动。 在充填的过程中，可以通过压力盒13外接的采集装置来采集破碎岩样11内部的受力状态， 也可以通过内壁7和外壁10间的弹簧12变形量来分析其受力和变形。这样进行反复多次 试验，最终解决了测试侧向充填夯实效果的问题。
权利要求
1.一种测试破碎岩体侧向夯实效果的试验装置，包括水平力加载系统、承载系统和测试系统，其特征在于水平力加载系统包括上连接装置(I)、摇杆(2)、连接销(3)、固定机架(4)、连杆(5)和侧压头(6);承载系统由内壁(7)、套筒(8)、立柱(9)和外壁(10)构成；测试系统包括弹黃(12)和压力盒(13)。
2.根据权利要求1所述的一种破碎岩样蠕变试验装置，其特征在于水平力加载系统由上连接装置(I)、摇杆(2)、连接销(3)、固定机架(4)、连杆(5)和侧压头(6)构成。
3.根据权利要求1所述的一种破碎岩样蠕变试验装置，其特征在于所述的承载系统由内壁(7)、套筒(8)、立柱(9)和外壁(10)构成，其内壁⑷由若干块大小相同的散体构成。
4.根据权利要求1所述的一种破碎岩样蠕变试验装置，其特征在于测试系统包括弹簧(12)和压力盒(13)，压力盒可外接数据处理系统。
全文摘要
本发明涉及一种结构紧凑，安全高效的侧向夯实试验装置，主要由水平力加载传递系统、承载系统，和测试系统三部分构成。所述的水平力加载系统由上连接装置、摇杆、连接销、固定机架、连杆和侧压头构成；所述的承载系统由内壁、立柱、套筒、和外壁构成；所述的测量系统由弹簧和压力盒构成，压力盒可以外接数据采集系统采集内部压力。本发明解决了破碎岩体的侧向夯实效果的测试和分析，能够测试不同材料在各种水平力作用下的夯实效果试验，系统结构简单，容易实现。
文档编号G01N3/08GK103063513SQ20111032886
公开日2013年4月24日 申请日期2011年10月18日 优先权日2011年10月18日
发明者刘玉, 张吉雄, 李顺才, 韩继光, 陈占清, 蒋红旗 申请人:徐州师范大学
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