一种角度可调新型急倾斜相似模拟实验台的制作方法

本实用新型涉及相似模拟实验装置，尤其是一种急倾斜相似模拟实验台。

背景技术：

随着资源禀赋条件良好的煤炭资源的逐步减少，开采急倾斜煤层成为煤炭科技工作者必须面对的趋势。但是由于急倾斜煤层自身结构和地质赋存环境的复杂性，传统的理论解析方法难以处理地下硐室和巷道这些问复杂的非线性变形破坏问题。此外，数值分析方法在处理岩体破坏问题时由于自身具有的局限性而难以在模拟地下工程的强度破坏方面取得突破性的进展。反观相似模拟实验，以其形象、直观的特性能够较全面真实的模拟复杂的地质构造，不仅可以研究工程的正常受力状态，还可以研究工程施工过程中的破坏形态。

但是传统的相似模拟实验台只能模拟近水平煤层的开挖过程，对于急倾斜煤层的模拟无能为力。即便是最近新出现的一些急倾斜相似模拟实验台，如公开号为CN105336263A的发明专利，在一定程度上提供了急倾斜相似模拟的思路，但是由于缺少实验台前后合适的挡板所以在实际应用中存在一定缺陷，不能很好的铺设相似材料。而且现有的类似实验台工艺复杂、生产成本高，也不利于推广利用。

技术实现要素：

为了克服现有相似模拟实验台在实验中存在的不易铺设急倾斜岩层、倾斜实验台后缺少相应挡板或挡板角度不可调等缺陷，本实用新型提供一种前后挡板采用圆弧形打孔的急倾斜相似模拟实验台，通过将挡板设计为圆弧形，将实验台用起吊机倾斜后随着旋转挡板可以实现多种大角度下的急倾斜相似模拟实验岩层的水平铺设。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种角度可调新型急倾斜相似模拟实验台，主体部分包括起吊设备、支架和挡板。使用时需要利用起吊设备将实验台左侧抬起，使整体倾斜为要模拟的倾斜煤层角度，同时支架的三角形底座可以保持实验台稳定，这时就可以在倾斜实验台上水平铺设相似材料，同时用挡板包围住相似材料，防止垮落。

上述的相似模拟实验台，在铺设相似材料之前要预先搭好第一块挡板，通过螺母穿过实验台上的圆孔和挡板上的圆弧孔将其固定，并以此类推进行每块挡板的固定和相似材料的铺设。

上述的相似模拟实验台，如果要模拟另一种倾角的煤层，只需在起吊实验台时改变起吊角即可，然后在搭挡板时利用挡板上的圆弧孔进行角度的调节，保证模拟不同倾角的煤层都能实现水平搭接挡板和水平铺设相似材料。

上述的相似模拟实验台，其中用到的挡板一端设计为圆孔，另一端设计为圆弧形孔，调节时保证一端位置不变，旋转圆弧形孔一侧即可，同时利用螺母拧紧挡板可以有效防止滑移。

本实用新型的有益效果是，本实用新型急倾斜相似模拟实验台实现了水平条件下进行相似模拟材料的铺设，较好地解决了传统相似模拟实验台难以进行急倾斜煤层相似模拟实验的局面。此外该实验台的挡板采用圆弧形孔的设计方案，可以有效利用现有材料进行多种倾角煤层的相似模拟实验，实验操作过程简单方便，模拟不同倾角时只需旋转挡板一端位置并用螺母进行固定即可。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型的主视图；

图2是本实用新型的三维效果图。

图中1-起吊设备横梁，2-钢缆线，3-支架，4-底座，5-挡板，6-圆孔，7-圆弧孔，8-挂钩，9-左钢板，10-右钢板，11-下钢板，12-上钢板。

具体实施方式

【实施例1】

该角度可调新型急倾斜相似模拟实验台主要分为起吊设备1、支架3、挡板5等三大部分，使用时先用起吊设备的两根钢缆线2分别勾住支架两侧底座8，抬高左侧底座使支架整体倾角等于要模拟的煤层倾角，同时用另一根钢缆线勾住右侧底座使支架不会因为重心不稳失去平衡。倾斜支架后就可以水平搭接第一块挡板，将挡板上的圆孔6与圆弧孔7分别与支架上的圆孔对齐并用螺母拧在一起，这时就可以水平铺设相似材料，依次类推，逐层往上进行挡板的搭接与相似材料的铺设。

【实施例2】

当要做另一种角度的急倾斜煤层相似模拟实验时，依然按照【实施例1】的操作倾斜支架到相应角度，在搭接挡板时需要先固定好圆孔6所在位置，然后旋转圆弧孔7使挡板依旧处于水平状态，其他操作依旧，如此，方可模拟各角度下的急倾斜煤层实验。