专利名称：一种用于模拟采动煤层底板突水试验的侧板结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于模拟试验的部件，尤其涉及一种用于模拟采动煤层底板突水试验的侧板结构。
背景技术：
在石油矿山开采、水利水电、煤矿生产、交通边坡等工程中，地下水对岩体工程的稳定性有着重要影响。一方面地下水可改变岩体的应力和变形，另一方面岩体结构面的几何特征及其物理力学性质对地下水渗流起决定性作用。岩体中节理裂隙的渗透和变形模量都远大于岩石基层，因此，岩体中各类结构面与地下水的相互作用往往直接决定着工程结构的稳定和安全。现有技术中对煤层底板突水问题非常复杂性，含水构造岩体系统所处水文地质随机性大，尤其是深井开采诱发因素较多，仅仅依靠理论研究、数值模拟难以进行验证分析， 无法为底板突水过程提供较为全面的认识和分析。因此，一般通过实物模拟试验进行分析， 在实物模拟的过程中一般采用箱体或试验架的方式对试样进行加压，但目前模拟试验中的侧板均为一块钢板，其刚性较好，但其对试样加载应力不均勻，影响模拟试验的效果。现有技术中的试验台或试验系统中，其结构方式一般采用上部纵向加压与两侧横向加压相配合的形式，均采用钢板作为加载板体，不管采用上加载板体位于两侧加载板体上方的结构方式，还是采用上加载板体位于两侧加载板体中间的结构方式，都不能有效的将加载应力传递到试样上，影响模拟实验的真实性。由此可见，现有技术有待于更进一步的改进和发展。
实用新型内容本实用新型为解决上述现有技术中的缺陷提供一种用于模拟采动煤层底板突水试验的侧板结构。为解决上述技术问题，本实用新型方案包括—种用于模拟采动煤层底板突水试验的侧板结构，其包括侧板，其中，该侧板内设置有腔体，侧板的上边开设有条形开口，该条形开口与腔体相连通，腔体内排列有能滑动的刚性块与弹性块，刚性块与弹性块交错排列，该条形开口处始终为一刚性块，该刚性块露出条形开口。所述的侧板结构，其中，上述刚性块为条形钢块，弹性块为条形橡胶块。所述的侧板结构，其中，上述刚性块的截面为方形，弹性块的截面为椭圆形或圆形。所述的侧板结构，其中，上述侧板的一个面上设置有横向布置的加载机构。所述的侧板结构，其中，上述加载机构为液压加载器或千斤顶。所述的侧板结构，其中，上述侧板由钢材制成。本实用新型提供了一种用于模拟采动煤层底板突水试验的侧板结构，采用在侧板内设置交错排列的刚性块与弹性块的结构方式，并且在条形开口处始终设有刚性块，采用上加载板体位于两侧加载板体上方的结构方式时，上加载板体挤压刚性快，进而使刚性块挤压弹性块，使纵向加载有效的传递到试样上，侧板施加压力时，刚性块可以沿上加载板体适量位移，使横向加载有效的传递到试样上，将各项加载应力有效的传递到试样上，进而提高了模拟试验的真实性，提高了试验的准确性。
图1是模拟采动煤层底板突水试验系统的结构简图；图2是本实用新型中侧板的结构简图。
具体实施方式
本实用新型提供了一种用于模拟采动煤层底板突水试验的侧板结构，为了使本实用新型的目的、技术方案以及优点更清楚、明确，以下将结合附图与实施例，对本实用新型进一步详细说明。本实用新型提供了一种用于模拟采动煤层底板突水试验的侧板结构，为了方便描述仅以采用上加载板体位于两侧加载板体上方结构方式的试验系统为例进行描述，如图1 所示的，其包括试验架1，试验架1可以采用现有技术中已知的任何技术形式。该试验架1 顶部设置有纵向加载机构2，该纵向加载机构2上设置有水平布置的加载板3，纵向加载机构2可以采用两个独立的千斤顶，可以同时向加载板3施加相同的纵向应力，也可以施加不同的纵向应力进行剪切力测试。该试验架1的左右两侧分别设置有横向的加载机构4，两侧的横向的加载机构4相向布置，横向的加载机构4上设置有一竖直布置的侧板5，加载板 3压在侧板5的上边，该试验架1的前后两侧分别设置有由高强度透明材料制成的面板，加载板3、两个侧板5、两个面板与试验架1的底部形成一用于放置试样的容纳空间6，试验架 1的底部下方设置有一水槽7，该水槽7可以采用现有技术中已知的技术形式，该水槽7与高压水缸8相连通，为水槽7提供恒定压力的高压水。通过上述可知，在模拟试验过程中需要加载板3与侧板5的配合才能为试样提供满足需求的应力，才能完成模拟试验，如图2所示的，侧板5内设置有腔体，侧板5的上边开设有条形开口，该条形开口与腔体相连通，腔体内排列有能滑动的刚性块15与弹性块11， 刚性块15与弹性块11交错排列，该条形开口处始终为一刚性块15，该刚性块露出条形开口，该条形开口处的刚性块15顶在加载板3上，当向试样施加纵向应力时，刚性块15挤压弹性块11，使加载板3施加的纵向应力更均勻，使应力更有效的在试样内传递；当相向试样施加横向应力时，该条形开口处的刚性块15可以沿加载板3横向位移，使剪切力更真实。并且可以在条形开口处更换不同高度的的刚性块15，进而实现了调整条形口处刚性快15的高度，实现了调整容纳空间6容积大小的目的，可以将试样的顶板12与煤层13设置在刚性块15的上方、加载板3的下方，进而使顶板12与煤层13只受到纵向载荷，而底板14设置在两个侧板5之间，受到纵向载荷与横向载荷；也可以将整个试样放置在容纳空间6内，使试样各个部分都受到纵向载荷与横向载荷，也就是说使顶板12、煤层13与底板14均受到纵向载荷与横向载荷。增加了试验方式与试验手段，使试样受力模式更真实，提高了试验结果的准确性与真实性。而刚性块15 —般采用条形钢块，弹性块11为条形橡胶块，其截面为椭圆形，更进一步的提高了侧板5的柔性加压性能，面板一般采用钢化玻璃面板，可以适量观察高压水在试样中运行的规律，方便了用户研究底板突水的规律。为了更进一步提高本实用新型的性能，上述刚性块15为条形钢块，弹性块11为条形橡胶块，提高了应力的传递。并且刚性块15的截面为方形，弹性块11的截面为椭圆形或圆形，方便了在侧板5的腔体内排列。如图1所示的，侧板5的一个面上设置有横向布置的加载机构4，显然的加载机构4可以采用液压加载器或千斤顶，方便用户操作。侧板5也一般由钢材制成，在保证其强度的前提下，降低了制造成本。当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例， 本技术领域的技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种用于模拟采动煤层底板突水试验的侧板结构，其包括侧板，其特征在于该侧板内设置有腔体，侧板的上边开设有条形开口，该条形开口与腔体相连通，腔体内排列有能滑动的刚性块与弹性块，刚性块与弹性块交错排列，该条形开口处始终为一刚性块，该刚性块露出条形开口。
2.根据权利要求1所述的侧板结构，其特征在于上述刚性块为条形钢块，弹性块为条形橡胶块。
3.根据权利要求1或2所述的侧板结构，其特征在于上述刚性块的截面为方形，弹性块的截面为椭圆形或圆形。
4.根据权利要求3所述的侧板结构，其特征在于上述侧板的一个面上设置有横向布置的加载机构。
5.根据权利要求4所述的侧板结构，其特征在于上述加载机构为液压加载器或千斤顶。
6.根据权利要求1所述的侧板结构，其特征在于上述侧板由钢材制成。
专利摘要本实用新型公开了一种用于模拟采动煤层底板突水试验的侧板结构，其包括侧板，并且该侧板内设置有腔体，侧板的上边开设有条形开口，该条形开口与腔体相连通，腔体内排列有能滑动的刚性块与弹性块，刚性块与弹性块交错排列，该条形开口处始终为一刚性块，该刚性块露出条形开口。本实用新型采用在侧板内设置交错排列的刚性块与弹性块的结构方式，并且在条形开口处始终设有刚性块，采用上加载板体位于两侧加载板体上方的结构方式时，上加载板体挤压刚性快，进而使刚性块挤压弹性块，使纵向加载有效的传递到试样上，将各项加载应力有效的传递到试样上，进而提高了模拟试验的真实性。
文档编号G01V9/00GK202217071SQ20112033549
公开日2012年5月9日 申请日期2011年9月8日 优先权日2011年9月8日
发明者刘进晓, 孙文斌, 尹立明, 郭惟嘉 申请人:山东科技大学