[实用新型]模拟开采影响下松散层三维移动变形的实验装置

说明书

本实用新型公开一种模拟开采影响下松散层三维移动变形的实验装置，包括透明试验箱和地表移动变形模拟试验平台；所述透明试验箱设置在所述地表移动变形模拟试验平台上方且所述透明试验箱内设置有试验用松散土体，所述试验用松散土体设置在所述地表移动变形模拟试验平台正上方，且在所述地表移动变形模拟试验平台的平移、沉降或抬升驱动下，所述试验用松散土体发生移动变形和裂缝。本实用新型既可以从上方观测模拟地表的移动变形和裂缝发生过程，又可以从侧面观察土体的变形情况。

技术领域

本实用新型涉及矿山开采实验设备技术领域。具体地说是一种模拟开采影响下松散层三维移动变形的实验装置。

背景技术

地表沉陷，指的是有地下采空区顶板的垮落所造成的地面移动变形。而由于地表沉陷会对现有土地资源以及周边建构筑物产生直接的或间接的危害，需要研究煤矿开采过程中地表沉陷对建(构)筑物的影响。

而现有的地表移动变形模拟试验设备仅能模拟地表移动变形，却对近地表土体因地表移动变形而发生的移动变形无法模拟，也无法直接观察土体的移动变形。

实用新型内容

为此，本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种模拟开采影响下松散层三维移动变形的实验装置，既可以从上方观测模拟地表的移动变形和裂缝发生过程，又可以从侧面观察土体的变形情况。

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：

模拟开采影响下松散层三维移动变形的实验装置，包括透明试验箱和地表移动变形模拟试验平台；所述透明试验箱设置在所述地表移动变形模拟试验平台上方且所述透明试验箱内设置有试验用松散土体，所述试验用松散土体设置在所述地表移动变形模拟试验平台正上方，且在所述地表移动变形模拟试验平台的支撑杆的平移、沉降或抬升驱动下，所述试验用松散土体发生移动变形和裂缝；所述透明试验箱包括第一透明箱板、第二透明箱板、第三透明箱板和第四透明箱板，所述第一透明箱板第一端端头和第二端端头上均设有T字形接头，所述第二透明箱板第一端内板面上和第二端内板面上均设有T字形槽，所述第三透明箱板第一端端头和第二端端头上均设有T字形接头，所述第四透明箱板第一端内板面上和第二端内板面上均设有T字形槽；所述第一透明箱板第二端通过所述T字形接头和所述T字形槽与所述第二透明箱板第一端可拆卸连接，所述第二透明箱板第二端通过所述T字形接头和所述T字形槽与所述第三透明箱板第一端可拆卸连接，所述第三透明箱板第二端通过所述T字形接头和所述T字形槽与所述第四透明箱板第一端可拆卸连接，所述第四透明箱板第二端通过所述T字形接头和所述T字形槽与所述第一透明箱板第一端可拆卸连接；所述T字形接头和所述T字形槽相匹配。

上述模拟开采影响下松散层三维移动变形的实验装置，所述T字形槽槽底和槽壁的形状均为梯形。

上述模拟开采影响下松散层三维移动变形的实验装置，在所述地表移动变形模拟试验平台中，所述支撑杆的上端固定安装有万向球，所述万向球安装在活动顶板上的具有内球面的凹槽内，所述万向球的外球面与所述凹槽的内球面间隙配合；可伸缩胶膜覆盖在所述活动顶板的上表面上并与活动顶板可拆卸连接；所述试验用松散土体设置在所述可伸缩胶膜正上方且所述可伸缩胶膜及所述活动顶板均设置在所述透明试验箱内。

上述模拟开采影响下松散层三维移动变形的实验装置，所述活动顶板的板面与水平面的最大夹角小于或等于30度。

本实用新型的技术方案取得了如下有益的技术效果：在本实用新型中，地表移动变形模拟试验平台的支撑杆上下或水平运动，使得透明试验箱内的土体发生平移、沉降或抬升运动，试验人员可以从外部直观地看到模拟地层的变化，可伸缩胶膜可以从底部阻挡土体，避免土体下落至地表移动变形模拟试验平台上，且其伸缩性又不会阻碍土体之间发生相对运动，活动顶板可以倾斜一定角度，有效降低对土体内部发生相对运动的阻碍。本实用新型的透明试验箱结构简单，拆装方便，并且T字形槽和T字形接头的装配关系易于在连接处进行密封；可以很好地模拟地表移动变形对土体上建筑物或构筑物带来的影响，同时便于人们从土体表层和深层变形的结合了解地表移动变形对地表建筑物或构筑物的影响。