[发明专利]矿山采动顺层滑坡试验方法

摘要

本发明公开了一种矿山采动顺层滑坡试验方法，步骤如下称取模拟滑面岩层所需材料并混合均匀，在混合材料中加入溶有缓凝剂的水搅拌形成滑面岩层材料，在可变滑面上均匀涂抹一层黄油，将配好的滑面岩层材料装入模型框架内，直至模拟的滑面岩层模型制作完成，干燥后在模拟的滑面岩层模型的前侧面挂上坐标筛网，然后在坐标筛网上打入多个钢钉作为测点，待模拟的滑面岩层模型稳定后进行可变滑面调节和滑面岩层模型形态变化的观测，用来模拟煤层开采对边坡的影响。该试验方法能模拟不同滑面形态、不同滑面挠曲程度、滑面的不同变形速度和分布不同抗剪强度等条件下各种形态滑体的变形破坏及稳定性，能方便地测定滑面及滑体各点的应力及位移。

主权项

矿山采动顺层滑坡试验方法，其特征在于，在该方法中采用一种试验装置，该试验装置包括试验台(1)、左框架(2)、右框架(3)、基板(4)、气缸(5)、距离调节机构和可变滑面(6)，所述左框架(2)竖直设置在试验台(1)的左侧，右框架(3)竖直设置在试验台(1)的右侧，在左框架(2)的内侧设置多个不同高度的固定卡孔(7)，基板(4)的一端铰接在右框架(3)的内侧，基板(4)的另一端连接在左框架(2)上的固定卡孔(7)上，所述气缸(5)的缸体安装在试验台(1)上，气缸(5)的活塞杆斜向上顶在基板(4)的底部并靠近基板(4)的另一端；所述可变滑面(6)设置在基板(4)的上方，在基板(4)与可变滑面(6)之间均匀设置多个距离调节机构；所述距离调节机构包括上支撑螺杆(8)、可调螺母(9)和下支撑螺杆(10)，所述下支撑螺杆(10)的底部连接在基板(4)上，下支撑螺杆(10)的顶部旋合在可调螺母(9)的一端内，上支撑螺杆(8)的底部旋合在可调螺母(9)的另一端内，所述上支撑螺杆(8)的顶端顶在可变滑面(6)的底部；该方法包括如下步骤：1)将基板(4)倾斜设置在试验台(1)的上方；2)称取模拟滑面岩层所需的河砂、碳酸钙、石膏以及缓凝剂，将其搅拌混合均匀；3)在混合材料中加入溶有缓凝剂的水，搅拌均匀后形成滑面岩层材料；4)在可变滑面上均匀涂抹一层黄油，模拟滑动面与下部岩层之间软弱夹层的摩擦面；5)在可变滑面(6)的前侧设置前挡板，在可变滑面(6)的后侧设置后挡板，所述可变滑面(6)、左框架(2)、右框架(3)、前挡板和后挡板组成模型框架，将配好的滑面岩层材料装入模型框架内，捣固压实，并用刮刀抹平；6)随着配好的滑面岩层材料的不断装填，前挡板和后挡板也随之不断向上安装，直至模拟的滑面岩层模型(15)制作完成；7)模拟的滑面岩层模型(15)干燥3天后拆去前挡板，在模拟的滑面岩层模型(15)的前侧面挂上坐标筛网(11)，然后在坐标筛网(11)上布置多个插入模拟的滑面岩层模型(15)内的钢钉(12)作为测点，将钢钉(12)编好序号，待模拟的滑面岩层模型(15)再通风干燥2天后拆去后挡板，待模拟的滑面岩层模型(15)稳定后开始进行可变滑面的调节和滑面岩层模型形态变化的观测；8)开动与气缸(5)连接的气泵，调节气缸(5)的活塞杆伸出的长度，改变可变滑面的倾角，达到需要位置后，调整基板(4)与固定卡孔(7)连接的位置，将基板(4)与固定卡孔(7)固定；9)调节可调螺母(9)改变可变滑面(6)的形态，模拟地下开挖后呈凹形、凸形、S形和反S形滑动面，观察模拟的滑面岩层模型前侧面上的钢钉的位置变化，用来模拟煤层开采对边坡的影响；模拟的滑面岩层模型制作时，每间隔5cm厚撒一层云母粉(16)；所述缓凝剂为硼砂；模拟滑面岩层所需的原料按如下重量份进行配比：河砂：168.71；碳酸钙：10.12；石膏：23.62；硼砂：2.53；水：25.31。