一种锚杆支护综合实训及效果检验实验装置的制作方法

本实用新型涉及煤矿巷道锚杆支护技术领域，尤其涉及一种锚杆支护综合实训及效果检验实验装置。

背景技术：

煤矿井下巷道围岩所处地质条件复杂，在开挖扰动及后续工作面回采采动应力叠加影响下，巷道围岩产生破坏滑移、局部失稳。若没有及时施加支护，巷道围岩将由于应力集中、变形失稳而引发坍塌，威胁井下巷道的安全高效使用。

在煤矿巷道支护领域，锚杆的使用已占据绝对优势，目前我国煤矿巷道围岩的支护大都通过锚杆的锚固来实现，但在高校实验教学及技术人员操作技能培训方面，大都停留在观摩性而非实操性实验，尚缺少贴合井下围岩实际条件的锚杆安装操作及支护效果检验的实训平台，无法模拟锚固岩体真实的三维应力状态，使拉拔的效果与实际效果有较大偏差，而且巷道围岩锚杆支护效果的检验，也大都是理论的讲解，无法进行贴合井下实际条件的现场检验。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种锚杆支护综合实训及效果检验实验装置，它不仅提供了可便于不同巷道围岩岩性锚杆支护的综合实训演示平台，而且确保了锚杆支护效果检验装置的整体性和稳定性，结构简单，便于演示操作，使得锚杆支护效果检验更贴合煤矿井下巷道围岩实际条件。

本实用新型为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

一种锚杆支护综合实训及效果检验实验装置，包括底座，底座一端的顶部设有下滑块，下滑块内设有第一丝母，下滑块的两端均设有第一丝杠支座，第一丝杠支座与底座固定连接，第一丝杠支座上设有与第一丝母相匹配的第一丝杠，第一丝杠的一端设有驱动装置，底座顶部设有第一轨道，第一轨道与第一丝杠平行，下滑块与第一轨道滑动连接，下滑块的顶部设有上滑块，上滑块内设有第二丝母，上滑块的两端均设有第二丝杠支座，第二丝杠支座与下滑块固定连接，第二丝杠支座上设有与第二丝母相匹配的第二丝杠，第一丝杠与第二丝杠垂直，第二丝杠的一端设有第二手轮，下滑块顶部设有第二轨道，第二轨道与第二丝杠平行，上滑块与第二轨道滑动连接，上滑块的一侧设有侧滑块，侧滑块与上滑块上下滑动连接，侧滑块上设有定位装置，侧滑块远离上滑块的一端设有拉力表，拉力表远离上滑块的一端设有挂钩，底座上远离下滑块的一端顶部设有可拆卸的装配式箱体，装配式箱体包括装配式箱体框架、模拟模块、锚杆，装配式框架顶部设有顶板，底部设有底板，底板与顶板通过两侧的侧板连接，两侧板之间设有若干挡板，挡板将装配式箱体分隔成若干空腔，空腔内设有若干模拟模块，锚杆的一端钻入到模拟模块中，另一端外露于模拟模块外为外露端，外露端上依次设有托盘和锁紧螺母，锁紧螺母顶压在托盘上，托盘通过锚杆和锁紧螺母固定安装在模拟模块上，拉力表通过挂钩与锚杆外露端上的弯钩连接。

所述驱动装置为第二手轮。

所述驱动装置为电机和减速器，所述电机的输出轴上连有减速器，所述减速器与第一丝杠的输入端相连。

所述模拟模块上设有锚杆定位点。

所述顶板、底板、侧板、及挡板均为槽钢。

所述装配式箱体框架的长度为2m，宽度为1.8m,高度为0.9m。

所述模拟模块的长度为0.4m，宽度为0.3m,高度为0.9m。

所述模拟模块包括模拟煤层模块和模拟岩层模块，所述模拟岩层模块包括模拟砂岩模块、模拟泥岩模块、模拟中砂岩模块、模拟细砂岩模块。

对比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型通过设有装配式箱体框架，框架内设有挡板，挡板将装配式箱体分隔为若干空腔，每个空腔内可以放置一组模拟模块，形成多组模拟模块并列放置，将多组模拟模块按照实验要求依次放置到各空腔内，调整拉力表的位置，便可对各组模块中的所有锚杆进行连续实验操作，避免了每次实验结束后，需要频繁更换模拟模块的工作，提高了工作效率。

2、每组模拟模块可以由若干不同组分的模拟模块排列组成，使得锚杆的支护效果检验更贴合煤矿井下巷道围岩实际条件。

3、本实用新型中通过调整上滑块、下滑块、侧滑块的位置，可以使得拉力表相对于装配式箱体处于不同的位置，便于对每组模块中的锚杆进行拉拔测试，不仅可以测试正向拉力的支护效果，也可以检测倾斜拉力的支护效果，使得锚杆的支护效果检验更贴合煤矿井下巷道围岩中锚杆的实际受力情况。

附图说明

附图1是本实用新型实施例1结构示意图；

附图2是附图1的俯视结构示意图；

附图3是装配式箱体框架的结构示意图；

附图4是模拟模块的结构示意图；

附图5是装配式箱体与模拟模块组装的结构示意图；

附图6是锚杆与模拟模块的连接结构示意图；

附图7是侧滑块与上滑块的连接结构示意图；

附图8是本实用新型实施例2结构示意图；

附图9是附图8的俯视结构示意图；

附图中标号：1、底座，2、下滑块，3、第一丝杠支座，4、第一丝杠，5、第一轨道，6、上滑块，7、第二丝杠，8、第二丝杠支座，9、第二轨道，10、侧滑块，11、拉力表，12、挂钩，13、装配式箱体，14、装配式箱体框架，15、模拟模块，16、锚杆，17、托盘，18、锁紧螺母，19、第二手轮，20、第一手轮，21、电机，22、减速器，23、支座，24、T型滑座。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。

实施例1

参照附图1~7，本实用新型包括底座1，底座1一端的顶部设有下滑块2，下滑块2内设有第一丝母，下滑块2的两端均设有第一丝杠支座3，第一丝杠支座3与底座1固定连接，第一丝杠支座3上设有与第一丝母相匹配的第一丝杠4，第一丝杠4的一端设有第一手轮20，转动第一手轮20能够带动下滑块2靠近或远离装配式箱体13，底座1顶部设有第一轨道5，第一轨道5与第一丝杠4平行，下滑块2与第一轨道5滑动连接，下滑块2的顶部设有上滑块6，上滑块6内设有第二丝母，上滑块6的两端均设有第二丝杠支座8，第二丝杠支座8与下滑块2固定连接，第二丝杠支座8上设有与第二丝母相匹配的第二丝杠7，第一丝杠4与第二丝杠7垂直，第二丝杠7的两端均设有第二丝杠支座8，第二丝杠支座8与下滑块2固定连接，上滑块6的一侧设有侧滑块10，侧滑块10上设有T型滑座24，上滑块6上设有与T型滑座24相匹配的滑槽，侧滑块10可沿滑槽与上滑块6上下滑动，侧滑块10两侧各设有支座23，支座23上设有定位螺钉，可以将侧滑块10与上滑块6固定，侧滑块10远离上滑块6的一端设有拉力表11，可以从拉力表11上读取拉力数值，拉力表11远离上滑块6的一端设有挂钩12，底座1上远离下滑块2的一端顶部设有可拆卸的装配式箱体13，装配式箱体13包括装配式箱体框架14、模拟模块15、锚杆16，装配式框架14顶部设有顶板14-1，底部设有底板14-2，底板14-2与顶板14-1通过两侧的侧板14-3连接，两侧板14-3之间设有若干挡板14-4，挡板14-4将装配式箱体13分隔成若干空腔14-5，空腔14-5内设有若干模拟模块15，顶板14-1、底板14-2、侧板14-3、及挡板14-4均为槽钢，焊接在一起，模拟模块15包括模拟煤层模块和模拟岩层模块，模拟岩层模块包括模拟砂岩模块、模拟泥岩模块、模拟中砂岩模块、模拟细砂岩模块，模拟煤层用碳酸钙、细沙、水配置而成，模拟岩层用水泥、细沙、水配置而成。模拟模块15上设有锚杆16定位点，便于确定锚杆16钻入的位置，锚杆16的一端通过锚杆定位点钻入到模拟模块15中，另一端外露于模拟模块15外为外露端，外露端上依次设有托盘17和锁紧螺母18，锁紧螺母18顶压在托盘17上，托盘17通过锚杆16和锁紧螺母18固定安装在模拟模块15上，装配式箱体框架14的长度为2m，宽度为1.8m,高度为0.9m，便于教室内设备的摆放，方便操作人员的现场演示，模拟模块15的长度为0.4m，宽度为0.3m,高度为0.9m，水平方向上可以放置6组模拟模块，深度方向上可以放置5块模拟模块，按照煤矿井下巷道围岩实际条件，将不同的模拟模块15依次装入装配式箱体框架14的空腔内。将拉力表11通过挂钩12与锚杆16外露端上的弯钩连接，转动第一手轮20，通过第一丝杠4带动下滑块2向远离装配式箱体13的方向运动，从而对锚杆16施加拉力，注意拉力表11的读数，达到要求数值后停止拉动。通过滑动下滑块2和侧滑块10，可以调整拉力表11的位置，以便对装配式箱体13中不同位置的锚杆16进行拉拔实验，同时可以对锚杆16进行倾斜拉力的支护效果测试。

实施例2

参照附图8~9，本实施例2与实施例1的区别在于：驱动装置为另外一种结构，驱动装置为电机21和减速器22，电机21的输出轴上连有减速器22，减速器22与第一丝杠4的输入端相连，将拉力表11通过挂钩12与锚杆16外露端上的弯钩连接，启动电机21，通过第一丝杠4带动下滑块2向远离装配式箱体13的方向运动，从而对锚杆16施加拉力，注意拉力表11的读数，达到要求数值后停止拉动，从拉力表上读取拉力数值。