一种用于测试沿空留巷稳定性的实验装置及测试方法与流程

本发明涉及采煤设备模拟实验设备技术领域，具体为一种用于测试沿空留巷稳定性的实验装置及测试方法。

背景技术：

沿空留巷采煤工作面后沿采空区边缘维护原回采巷道。为了回收传统采矿方式中留设的保护煤柱。采用一定的技术手段将上一区段的顺槽重新支护留给下一个区段使用。这种留巷的做法是沿着采空区边缘在原顺槽位置保留就称为沿空留巷。沿空留巷可以最大限度回收资源。避免煤体损失。空留巷技术成功与否的关键在于巷旁支护能否适应沿空巷道的顶板运动规律，有效地控制顶板岩层。传统的巷旁支护有木垛、密集支柱、矸石带、混凝土砌块、膏体材料充填和高水材料充填等。充填体的充填强度能否达到要求，对沿空留巷很重要。所以需要进行强度测试，以保证其强度要求达标，但在煤矿井下进行试验既影响生产，而且各项指标又不好控制。鉴于上述提到的问题，本发明设计一种用于测试沿空留巷稳定性的实验装置及测试方法，以解决上述提到的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种用于测试沿空留巷稳定性的实验装置及测试方法，以解决上述背景技术中提出的在煤矿井下进行试验既影响生产，而且各项指标又不好控制的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于测试沿空留巷稳定性的实验装置，包括底板，所述底板的底部两侧均设置有万向轮，所述底板的顶部设置有实验箱，所述实验箱的右侧设置有底座，所述底座的顶部设置有计算机，所述实验箱的内腔左侧设置有巷旁室，所述实验箱的内腔右侧设置有巷道室，所述巷旁室和巷道室之间设置有支板，所述支板的左壁设置有隔离网，所述支板的两端均设置有固定块，所述固定块的顶端贯穿实验箱的顶部，所述固定块的底端设置在实验箱的内腔底部，所述巷旁室的顶部设置有进料口，所述巷旁室的内腔设置有压盘，所述压盘的底部设置有压力传感器，所述压盘的顶部设置有连接块，所述连接块的顶部设置有旋转电机，所述旋转电机的动力输出端与压盘的顶部连接，所述连接块的左壁设置有连接杆，所述巷旁室的左侧设置有动力室，所述动力室的内腔设置有螺杆，所述螺杆的底端设置有斜齿轮组，所述动力室的左壁底部设置有摇把，所述螺杆通过斜齿轮组与摇把连接。

优选的，所述隔离网的外壁均匀设置有螺钉，所述隔离网通过螺钉与支板连接。

优选的，所述螺杆的外壁顶部设置有限位块。

优选的，所述实验箱的顶部开设有长槽，所述支板的顶端贯穿长槽的顶部，所述固定块的外壁均匀设置有销钉，顶部所述固定块通过销钉与实验箱的顶部连接，底部所述固定块通过销钉与实验箱的内腔底部连接。

优选的，所述动力室的内腔左壁设置有滑槽，所述连接杆的左端设置有与滑槽相匹配的滑块。

优选的，所述动力室的左壁设置有刻度尺，所述连接杆的左端设置有指针，且指针贯穿刻度尺的外壁。

一种用于测试沿空留巷稳定性的测试方法，该种用于测试沿空留巷稳定性的测试方法具体步骤如下：

s1：安装、调节：将隔离网通过螺钉安装在支板的左壁，根据所需检测的充填材料宽度，调整支板在实验箱内的位置，然后通过销钉固定固定块，固定调节隔离网隔离网在实验箱内的位置；

s2：将充填材料进行配比，然后将配比好的填充材料通过进料口注入到巷旁室内；

s3：涂平：然后通过手动调节摇把，通过斜齿轮带动螺杆进行转动，使得连接杆进行上下移动，实现对压盘的位置进行调节，然后启动旋转电机，旋转电机带动压盘进行转动，对填充材料进行压实，根据动力室外壁的刻度尺测出填充材料的厚度，不断的从进料口注入填充材料以及通过压盘对填充材料进行压实，到达通过刻度尺测出需要检测的厚度时，停止注入；

s4：加压测试：停止旋转电机，待充填材料凝固后，打开计算机，摇把通过斜齿轮组和螺杆带动压盘对填充材料进行加压测量，并通过压力传感器实时填充材料的填充强度，并通过计算机记录测量的压力并绘制图相应的应力曲线进行分析。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该种用于测试沿空留巷稳定性的实验装置及测试方法，通过将实验箱的内部构造与所需测量的沿空留巷构造相同，分为巷道区与巷旁区两部分，巷旁室用充填材料充填，并且通过压盘进行按压，并通过压力传感器进行实时监测，根据需要配比充填材料，当充填材料凝固后测定充填体充填的效果和强度，并可重复利用，适用范围较广，安装方便，操作简单。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明工作流程图。

图中：1底板、2万向轮、3实验箱、4底座、5计算机、6巷旁室、7巷道室、8支板、9隔离网、10固定块、11进料口、12压盘、13压力传感器、14连接块、15旋转电机、16连接杆、17螺杆、18斜齿轮组、19摇把、20动力室。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种用于测试沿空留巷稳定性的实验装置，包括底板1，所述底板1的底部两侧均设置有万向轮2，所述底板1的顶部设置有实验箱3，所述实验箱3的右侧设置有底座4，所述底座4的顶部设置有计算机5，所述实验箱3的内腔左侧设置有巷旁室6，所述实验箱3的内腔右侧设置有巷道室7，所述巷旁室6和巷道室7之间设置有支板8，所述支板8的左壁设置有隔离网9，所述支板8的两端均设置有固定块10，所述固定块10的顶端贯穿实验箱3的顶部，所述固定块10的底端设置在实验箱3的内腔底部，所述巷旁室6的顶部设置有进料口11，所述巷旁室6的内腔设置有压盘12，所述压盘12的底部设置有压力传感器13，所述压盘12的顶部设置有连接块14，所述连接块14的顶部设置有旋转电机15，所述旋转电机15的动力输出端与压盘12的顶部连接，所述连接块14的左壁设置有连接杆16，所述巷旁室6的左侧设置有动力室20，所述动力室20的内腔设置有螺杆17，所述螺杆17的底端设置有斜齿轮组18，所述动力室20的左壁底部设置有摇把19，所述螺杆17通过斜齿轮组18与摇把19连接。

其中，所述隔离网9的外壁均匀设置有螺钉，所述隔离网9通过螺钉与支板8连接，所述螺杆17的外壁顶部设置有限位块，所述实验箱3的顶部开设有长槽，所述支板8的顶端贯穿长槽的顶部，所述固定块10的外壁均匀设置有销钉，顶部所述固定块10通过销钉与实验箱3的顶部连接，底部所述固定块10通过销钉与实验箱3的内腔底部连接，所述动力室20的内腔左壁设置有滑槽，所述连接杆16的左端设置有与滑槽相匹配的滑块，所述动力室20的左壁设置有刻度尺，所述连接杆16的左端设置有指针，且指针贯穿刻度尺的外壁。

一种用于测试沿空留巷稳定性的测试方法，该种用于测试沿空留巷稳定性的测试方法具体步骤如下：

s1：安装、调节：将隔离网9通过螺钉安装在支板8的左壁，根据所需检测的充填材料宽度，调整支板8在实验箱3内的位置，然后通过销钉固定固定块10，固定调节隔离网隔离网9在实验箱3内的位置；

s2：浇注填充体：将充填材料进行配比，然后将配比好的填充材料通过进料口11注入到巷旁室6内；

s3：涂平：然后通过手动调节摇把19，通过斜齿轮18带动螺杆17进行转动，使得连接杆16进行上下移动，实现对压盘12的位置进行调节，然后启动旋转电机15，旋转电机15带动压盘12进行转动，对填充材料进行压实，根据动力室20外壁的刻度尺测出填充材料的厚度，不断的从进料口11注入填充材料以及通过压盘12对填充材料进行压实，到达通过刻度尺测出需要检测的厚度时，停止注入；

s4：加压测试：停止旋转电机15，待充填材料凝固后，打开计算机5，摇把19通过斜齿轮组18和螺杆17带动压盘12对填充材料进行加压测量，并通过压力传感器13实时填充材料的填充强度，并通过计算机记录测量的压力并绘制图相应的应力曲线进行分析。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。