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多尺度覆巖空間結構演化與災害響應仿真試驗系統(tǒng)及工作方法

文檔序號:40543267發(fā)布日期:2025-01-03 11:02閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種多尺度覆巖空間結構演化與災害響應仿真試驗系統(tǒng),包括加載試驗主機、液壓站、配電柜和工控機,其特征在于,加載試驗主機包括底座、主機架、頂部加載單元一、頂部加載單元二、底部開挖單元、緩沖釋能裝置、伸縮桿組及巖板沖壓裝置,主機架為前后兩側開放的方形框架結構,且固定安裝在底座上方,主機架的前后兩側分別配置有一組圍板,另外,主機架還配置一組中間擋板;

2.根據(jù)權利要求1所述的一種多尺度覆巖空間結構演化與災害響應仿真試驗系統(tǒng),其特征在于,主機架包括底板、左側板、右側板和反力頂板,底板固定于底座的上表面,左、右側板豎向相對布置在底板的左右兩側,左側板和右側板的下端均與底座固定相連;

3.根據(jù)權利要求2所述的一種多尺度覆巖空間結構演化與災害響應仿真試驗系統(tǒng),其特征在于,第一上壓板、第二上壓板及下頂板均為方形板體,第一、第二上壓板的規(guī)格一致;

4.根據(jù)權利要求2所述的一種多尺度覆巖空間結構演化與災害響應仿真試驗系統(tǒng),其特征在于,底板右側部分的上表面固定有兩段導軌,兩段導軌一前一后平行且間隔布置,每段導軌均配置有與其滑動配合的導滑塊,各導滑塊均與活動立板的底部固定相連;

5.根據(jù)權利要求4所述的一種多尺度覆巖空間結構演化與災害響應仿真試驗系統(tǒng),其特征在于,活動立板前后端面均為左側部分向內凹陷形成的階梯面,所述緩沖板為前后兩端向同一側彎折形成的c形鋼板,緩沖板的兩側折邊分別貼合于活動立板前后端面并與其滑動配合,緩沖板與活動立板的左側壁之間形成空腔;

6.根據(jù)權利要求1所述的一種多尺度覆巖空間結構演化與災害響應仿真試驗系統(tǒng),其特征在于,彈簧組件包括導向柱和緩沖彈簧,各所述導向柱橫向水平布置,其外部套設有所述緩沖彈簧,導向柱右端與活動立板固定相連,左端穿出緩沖板并配置有鎖止螺母,緩沖彈簧位于緩沖板與活動立板之間;

7.根據(jù)權利要求3所述的一種多尺度覆巖空間結構演化與災害響應仿真試驗系統(tǒng),其特征在于,法向加載油缸的缸體固定安裝于反力頂板上,其活塞桿下端通過同樣的力傳感器與對應第一上壓板或第二上壓板中心固定相連,力傳感器的信號端與工控機通訊相連;

8.根據(jù)權利要求1所述的一種多尺度覆巖空間結構演化與災害響應仿真試驗系統(tǒng),其特征在于,巖板沖壓裝置包括大壓板、連接柱和安裝板,所述安裝板可拆卸安裝在各所述第一上壓板的底部,大壓板位于安裝板的正下方,大壓板的頂部中心通過所述連接柱與安裝板底部固定焊接成一體。

9.根據(jù)權利要求2所述的一種多尺度覆巖空間結構演化與災害響應仿真試驗系統(tǒng),其特征在于,每組圍板均包括多段槽鋼,同組的各段槽鋼在主機架的前側或后側由下往上依次相鄰布置,并與左側板、右側板及活動立板螺栓固定相連;

10.一種多尺度覆巖空間結構演化與災害響應仿真試驗系統(tǒng)的工作方法,其特征在于,基于如權利要求1至9任意一項所述的多尺度覆巖空間結構演化與災害響應仿真試驗系統(tǒng),該工作方法包括如下步驟:


技術總結
本發(fā)明公開了多尺度覆巖空間結構演化與災害響應仿真試驗系統(tǒng)及工作方法,涉及礦井開采模擬技術領域。包括加載試驗主機、液壓站、配電柜和工控機,加載試驗主機包括底座、主機架、頂部加載單元一、頂部加載單元二、底部開挖單元、緩沖釋能裝置、伸縮桿組及巖板沖壓裝置,活動立板豎向布置在主機架內側。緩沖釋能裝置包括緩沖板,緩沖板通過彈簧組件相鄰布置在活動立板左側。頂部加載單元一包括多個第一上壓板,底部開挖單元包括多個下頂板,各下頂板下方均配置有開挖油缸。本發(fā)明具備多種工作模式,實現(xiàn)對大埋深、強礦震、多工作面連續(xù)開采條件下覆巖運移及響應特征的二維/三維仿真模擬,實現(xiàn)煤礦礦震、孕育、觸發(fā)全過程仿真模擬。

技術研發(fā)人員:張廣超,尹茂勝,陳連軍,張照允,呂凱,劉光彤,陳書盟,雷騰,劉宇航,陳通
受保護的技術使用者:山東科技大學
技術研發(fā)日:
技術公布日:2025/1/2
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