br>[0057]F、人工开挖一个130mm长的切眼，安装整套装置，调整螺旋杆高度，使顶板液压支架模拟装置顶板与煤层顶板接触，根据煤矿实际开采速度，移架距离确定装置参数，连接数据线，接通电源，开挖模型；
[0058]G、开挖过程中，对顶板压力和顶板离层数据进行监测、储存并对结果进行最后分析。
[0059]以上的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
【主权项】
1.一种带有自动支护测量顶板压力装置的相似模拟系统，设置在相似模拟模型中，所述相似模拟模型包括架体、设置在所述架体上的煤层及设置在其底部的两侧的支撑杆，设置于所述煤层上部和下部的其他岩层，其特征在于:所述带有自动支护测量顶板压力装置的相似模拟系统设置在所述煤层中，在所述支撑杆上运行，所述带有自动支护测量顶板压力装置的相似模拟系统包括采煤模拟装置和位于其后侧的液压支架模拟装置，所述液压支架模拟装置包括底板(1)、顶板(2)、应力计量器、驱动装置和挡板(3)，其中，所述应力计量器的顶部和底部分别与所述顶板(2)和底板(1)连接，所述挡板(3)的上端与所述顶板(2)的后端相连，所述挡板(3)与所述顶板(2)之间的角度为钝角，驱动装置驱动所述液压支架模拟装置移动；所述顶板(2)与水平面之间的角度为4°，所述顶板(2)的后端高于前端，所述挡板(3)与所述顶板(2)之间的角度为140°。2.根据权利要求1所述的带有自动支护测量顶板压力装置的相似模拟系统，其特征在于:所述应力计量器包括第一壳体(4)和设置在其内部的内柱(5)，所述内柱(5)可在所述第一壳体(4)内自由上下滑动，所述内柱(5)的顶部与所述顶板(2)固定连接，在所述第一壳体(4)的底端连接有应变膜￠)，并且所述应变膜(6)覆盖所述第一壳体(4)的底端，所述应变膜￠)、所述第一壳体(4)和所述内柱(5)之间形成气腔，在所述气腔内设置有气囊(7)，所述气囊(7)由塑胶膜密封而成，所述应变膜(6)通过数据线(8)与应变仪连接，所述应变仪与计算机连接。3.根据权利要求2所述的带有自动支护测量顶板压力装置的相似模拟系统，其特征在于:所述第一壳体(4)的底端连接第二壳体(9)，所述第二壳体(9)的厚度小于所述第一壳体(4)的厚度，所述第二壳体(9)的底端连接支撑板(10); 所述内柱(5)、所述第一壳体(4)、所述第二壳体(9)均为圆柱形，所述数据线(8)的一端接头设置在所述第一壳体(4)的底端上的所述应变膜(6)上，所述第二壳体(9)上设置有通孔，所述数据线(8)的另一端从所述通孔中穿出，与所述应变仪相连；在所述第二壳体(9)上均匀设置有多个透气孔。4.根据权利要求2所述的带有自动支护测量顶板压力装置的相似模拟系统，其特征在于:所述应力计量器还包括高度调节装置，所述高度调节装置由螺纹连接的外螺旋杆(11)和内螺旋杆(12)构成，所述内螺旋杆(12)的下端固定在所述底板(1)上，所述外螺旋杆(11)的上端与所述支撑板(10)相连，在所述支撑板(10)的边缘设置有卡槽(13)，所述外螺旋杆(11)的顶部固定有与所述卡槽(13)相配合的卡片(14)，所述卡片(14)设置在所述卡槽(13)内，并可在所述卡槽(13)内自由转动。5.根据权利要求3所述的带有自动支护测量顶板压力装置的相似模拟系统，其特征在于:所述内柱(5)的前端与所述顶板(2)的前端之间的距离为50mm，所述挡板(3)的底端距离所述底板(1)的后端之间的水平距离为15mm。6.根据权利要求4所述的带有自动支护测量顶板压力装置的相似模拟系统，其特征在于:在自由状态下，所述内柱(5)的顶端与所述第一壳体(4)的顶端之间的距离为7_，所述内柱(5)的直径为8mm，高度为15mm，所述第一壳体(4)的厚度为6mm，所述第二壳体(9)的厚度为2_，外径与所述第一壳体(4)的外径一致，所述高度调节装置的高度为15_，所述底板(1)的长度为70mm，所述顶板(2)的长度为70mm，所述挡板(3)的长度为100mm，在所述底板(1)的底部设置有轮体，所述轮体与所述驱动装置相连。7.根据权利要求5所述的带有自动支护测量顶板压力装置的相似模拟系统，其特征在于:所述采煤机模拟装置包括滚筒(15)、滚筒驱动装置、采煤机驱动装置，其中，所述滚筒(15)分为左右对称的两部分，中间为齿轮螺纹(16)，与所述滚筒驱动装置(17)相连，在所述滚筒(15)上设置有螺旋叶片(18)，在所述螺旋叶片(18)的边缘均匀设置有钉齿(19)，所述钉齿(19)具有锐利的尖部，且尖部方向向外设置，左右两部分滚筒(15)上的螺旋叶片(18)的旋转方向反向设置，即相对于所述齿轮螺纹(16)对称设置。8.根据权利要求6所述的带有自动支护测量顶板压力装置的相似模拟系统，其特征在于:在所述滚筒(15)上均匀设置有多个煤刷(20)，所述煤刷(20)的长度同所述螺旋叶片(18)的高度长2mm ;所述采煤机模拟装置还包括轮体，所述轮体与所述采煤机驱动装置相连。9.根据权利要求7所述的带有自动支护测量顶板压力装置的相似模拟系统，其特征在于:所述应力计量器为并排设置的两个。10.权利要求1?8中任一项所述的带有自动支护测量顶板压力装置的相似模拟系统的使用方法，其特征在于:包括如下步骤: (A)准备好实验工具、材料和仪器设备； (B)按照相似原理，分层铺设需要模拟的煤岩层，要保证铺设的煤岩层层面平直，在需要监测应力的岩层铺设应变片，将所述应变片的数据线都引向一侧，从相似模拟装置两侧圆孔中穿出，同时安装侧护板； (C)风干、养护模型一周，期间将相似模拟装置的部分侧护板和煤层对应的两侧侧护板卸下； (D)补偿缺少的载荷，通过杠杆或者配重铁块，加于上覆岩层层面之上以补偿缺失的载荷； (E)在相似模拟装置上安装支撑架，所述支撑架与煤层底板平行，设置在所述煤层的两侧，两侧支撑架距离所述带有自动支护测量顶板压力装置的相似模拟系统各15mm ; (F)人工开挖一个130mm长的切眼，安装整套装置，调整螺旋杆高度，使顶板液压支架模拟装置顶板与煤层顶板接触，根据煤矿实际开采速度，移架距离确定装置参数，连接数据线，接通电源，开挖模型； (G)开挖过程中，对顶板压力和顶板离层数据进行监测、储存并对结果进行最后分析。
【专利摘要】本发明公开了一种带有自动支护测量顶板压力装置的相似模拟系统，包括采煤模拟装置和位于其后侧的液压支架模拟装置，所述液压支架模拟装置包括底板(1)、顶板(2)、应力计量器、驱动装置和挡板(3)，其中，所述应力计量器的顶部和底部分别与所述顶板(2)和底板(1)连接，所述挡板(3)的上端与所述顶板(2)的后端相连，所述挡板(3)与所述顶板(2)之间的角度为钝角，驱动装置驱动所述液压支架模拟装置移动。本发明所述的带有自动支护测量顶板压力装置的相似模拟系统可以提高实验准确性，大大降低工作强度，使实验更加智能化。
【IPC分类】G01M99/00
【公开号】CN105300719
【申请号】CN201510759963
【发明人】孙姗姗
【申请人】孙姗姗
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年11月5日