[发明专利]一种裂隙预制仪

说明书

本发明公开了一种裂隙预制仪，包括固定盒(701)和设置在其中的多个刀片驱动装置，所述刀片驱动装置包括固定套(702)、第二伸缩杆(703)、弹簧(704)和裂隙刀片(705)；所述固定套(702)为中空结构，套设在所述裂隙刀片(705)的中部，所述第二伸缩杆(703)为能够伸缩的小型液压支柱，所述裂隙刀片(705)和所述固定套(702)倾斜设置，在所述固定盒(701)内设置有控制单元，在所述固定盒(701)的外部设置有多个操作按钮，与所述控制单元相连，所述控制单元与所述第二伸缩杆(703)、所述电机(710)和预制仪电源相连。本发明所述的裂隙预制仪具有制作裂隙精度高、制作裂隙类型多、使用简单和成本低的优点。

技术领域

本发明涉及煤矿及教育领域，特别是涉及一种裂隙预制仪。

背景技术

地下采矿工程改变了地下原始的应力平衡状态，随着地下空间的增大，覆岩应力场朝着推进方向和向上传递，加之初次来压及周期来压的作用，在一次次的应力传递及重分配中，覆岩一定层带范围内的岩层形成了一些次生裂隙，每次来压都会给予这些裂隙的产生和延展提供动力。传统的相似材料物理模拟试验由于受试验模型尺度、边界、加载装置的限制，常常会由此造成试验结果与实际工程不相吻合的现象，预制小拱形裂隙，来弥补正常开采模型在来压显现中产生裂隙的动力的不足的情况，这样更加符合现实生产中顶板的垮落情况，对应的测得的试验中应力变化和岩层垮落的结构也更加科学可靠。

目前对于在相似模拟试验中的裂隙预制仪研究相对较少。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、成本低、操作简便的裂隙预制仪。

一种裂隙预制仪，包括固定盒和设置在其中的多个刀片驱动装置，所述刀片驱动装置包括固定套、第二伸缩杆、弹簧和裂隙刀片；

所述固定套为中空结构，套设在所述裂隙刀片的中部，所述固定套的上端的左侧固定在第一旋转轴上且能够绕其自由旋转，在所述固定套的上端的右侧设置有旋转装置，为采用橡胶制成的圆柱形结构，与所述裂隙刀片紧密接触，所述旋转装置与电机相连；

所述第二伸缩杆为能够伸缩的小型液压支柱，上端与第二旋转轴连接且能够绕其旋转，下端与所述固定套的中部相连；所述弹簧的下端与第三旋转轴相连且能够绕其旋转，上端与所述固定套的中部相连；

所述裂隙刀片和所述固定套倾斜设置，所述第二旋转轴和所述第三旋转轴分别设置在所述固定套的右上方和左下方，所述弹簧和所述第二伸缩杆均与所述固定套垂直设置，所述第一旋转轴、所述第二旋转轴和所述第三旋转轴均固定在所述固定盒的内部；

在所述固定盒内设置有控制单元，在所述固定盒的外部设置有多个操作按钮，与所述控制单元相连，所述控制单元与所述第二伸缩杆、所述电机和预制仪电源相连。

本发明所述的裂隙预制仪，其中，所述固定盒为底部敞口的长方体结构，长宽高分别为800mm、200mm和200mm，所述裂隙刀片能够伸出所述固定盒1-100mm，所述旋转装置的直径为15mm，长度为100mm；所述裂隙刀片的长度为200mm，宽度为120mm，厚度为2mm。

采用本发明所述的裂隙预制仪进行平行状裂隙的制作方法，包括如下步骤：

根据实验需要的角度和裂隙长度，先调节角度，通过控制所述固定盒的所述操作按钮，调节所述第二伸缩杆的长度，从而达到控制所述裂隙刀片的角度的目的，角度固定之后，调节所述电机，所述电机的正转和反转能够带动所述裂隙刀片的伸缩，将所述裂隙刀片缩回到所述固定盒内部，然后拿着整个所述固定盒按压在需要预制裂隙的骨料表面，按压完之后，保持不动，调节所述电机正转，伸长所述裂隙刀片到预定长度之后反转所述电机，缩回所述裂隙刀片；由于所述固定盒的长度有限，因此需要连续接替的在骨料界面预制裂隙，这样连续着预制裂隙即可形成平行状裂隙。

采用本发明所述的裂隙预制仪进行倒V型裂隙的制作方法，包括如下步骤：