一種平面模型架上覆巖層載荷加載裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種載荷加載裝置，尤其是涉及一種平面模型架上覆巖層載荷加載裝置。
【背景技術】
[0002]平面模型架是研究采場上覆巖層移動規律的一種裝置。例如:平面應力模型被用來解決采場問題，平面應變模型被用來解決巷道問題。相似材料模擬實驗法的實質，就是用與原型物理力學性質相似的人工材料按幾何相似常數縮制成模型，在保證模型與原型初始狀態和邊界條件相似的情況下，通過對模型進行模擬開挖，來觀察和觀測模型采空區上方的地表移動規律、豎向三帶的發育特征、裂隙發育特征等。
[0003]在很多情況下，由于平面模型架比例和實驗室條件限制，相似材料模型并不能將采場上覆巖層完全模擬，所以只能模擬到一定層位，剩余部分用鐵磚或鐵砂代替。由于鐵磚重量有限，如果模擬埋藏較深的巖層，則需要擺放大量的鐵磚，因相似材料模型的頂部空間有限，鐵磚只能逐層擺放，鐵磚可能會從平面模型架側面墜落，對實驗人員會造成一定的危險。采用鐵砂對相似材料模型加壓時，相似材料模型頂面面積小，鐵砂的固定裝置難以在相似材料模型的頂部固定。且采用鐵磚和鐵砂對相似材料模型加壓，當煤層開采達到一定范圍時，相似材料模型的上覆巖層垮落到模型頂部，鐵磚和鐵砂與相似材料模型頂面同步下沉，而實際采場煤層破壞區域應力釋放礦山壓力向采場兩邊轉移，因此，鐵磚和鐵砂對相似材料模型施加的力并不能真實的反應采場應力分布。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的在于克服上述現有技術中的不足，提供一種平面模型架上覆巖層載荷加載裝置，其結構簡單、設計合理且使用操作方便，能有效傳力，與現場相似度高，壓力調節范圍大，能夠滿足不同的實驗要求，并且施壓精度高，解決了現有鐵磚加載過程繁瑣的問題，也提高了實驗安全性。
[0005]為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是:一種平面模型架上覆巖層載荷加載裝置，其特征在于:包括平面模型架，所述平面模型架包括底座和立柱，所述立柱的數量為兩根，兩根所述立柱的下端分別與底座的左右兩端固定連接，兩根所述立柱均豎直設置且相互平行，所述立柱上沿長度方向設置有多個連接孔，所述底座和兩根立柱形成的空間為上覆巖層放置區，所述上覆巖層放置區內設置有相似材料模型和載荷加載塊，所述載荷加載塊位于相似材料模型的上方，所述載荷加載塊包括由上至下依次設置的施力板和彈性傳力板，所述施力板與彈性傳力板相粘結，所述平面模型架的前后兩側對稱設置有油缸安裝板，所述油缸安裝板的兩端經穿過連接孔的第一螺栓分別與兩根立柱固定連接，所述施力板上設置有油缸，所述油缸的活塞桿上連接有固定板，所述固定板與油缸安裝板固定連接。
[0006]上述的一種平面模型架上覆巖層載荷加載裝置，其特征在于:所述彈性傳力板的前后兩側對稱設置有防變形板，所述防變形板的兩端經穿過連接孔的第二螺栓分別與兩根立柱固定連接，位于所述彈性傳力板前側的防變形板和位于彈性傳力板后側的防變形板的數量均為兩根，位于前側的兩根所述防變形板的高度之和、位于后側的兩根所述防變形板的高度之和與彈性傳力板的高度三者均相等，所述防變形板位于油缸安裝板的下方，所述防變形板和油缸安裝板平行。
[0007]上述的一種平面模型架上覆巖層載荷加載裝置，其特征在于:所述立柱、油缸安裝板和防變形板均為槽鋼。
[0008]上述的一種平面模型架上覆巖層載荷加載裝置，其特征在于:所述油缸的數量為兩個，兩個所述油缸對稱設置在施力板的左右兩端。
[0009]上述的一種平面模型架上覆巖層載荷加載裝置，其特征在于:多個所述連接孔沿立柱的長度方向均勻布設。
[0010]上述的一種平面模型架上覆巖層載荷加載裝置，其特征在于:所述固定板通過第三螺栓與油缸安裝板固定連接。
[0011 ]本實用新型與現有技術相比具有以下優點:
[0012]1、本實用新型結構簡單、設計合理且使用操作方便。
[0013]2、本實用新型通過在相似材料模型上方設置載荷加載塊，且載荷加載塊包括由上至下依次設置的施力板和彈性傳力板，這樣隨著工作面的推進，上覆巖層會出現不同程度的下沉現象，當油缸施加壓力后，由于彈性傳力板頂端與施力板粘貼，因此不會出現變形，但是底端因為材料本身的特性會隨著巖層的下沉而膨脹，這樣彈性傳力板仍然會與相似材料模型緊密貼合，因此油缸所施加的壓力仍然會傳遞給下部巖層，傳力效果好，能真實的反應采場應力分布。
[0014]3、本實用新型采用油缸施加壓力，壓力調節范圍大，精度高，克服了現有鐵磚加載過程繁瑣的不足，也提高了實驗過程的安全性，同時也解決了鐵砂對相似材料模型加壓時，鐵砂的固定裝置難以在相似材料模型頂部固定的問題。
[0015]4、本實用新型拆卸方便，可多次重復使用，制造使用成本低。
[0016]5、本實用新型通過在彈性傳力板的前后兩側對稱設置防變形板，防止油缸在施壓過程中彈性傳力板出現橫向變形，影響實驗精度。
[0017]下面通過附圖和實施例，對本實用新型做進一步的詳細描述。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型的使用狀態圖。
[0019]圖2為本實用新型平面模型架的結構示意圖。
[0020]圖3為本實用新型載荷加載塊、油缸和固定板的安裝關系示意圖。
[0021]附圖標記說明:
[0022]1-1一底座；1-2—立柱；2—相似材料模型；
[0023]3 一油缸；4 一施力板；5—固定板；
[0024]6—彈性傳力板； 7—防變形板；8—第二螺栓；
[0025]9 一油缸安裝板； 10—第一螺檢； 11 一連接孔；
[0026]12—第三螺栓。
【具體實施方式】
[0027]如圖1至圖3所示，本實用新型包括平面模型架，所述平面模型架包括底座1-1和立柱1-2，所述立柱1-2的數量為兩根，兩根所述立柱1-2的下端分別與底座1-1的左右兩端固定連接，兩根所述立柱1-2均豎直設置且相互平行，所述立柱1-2上沿長度方向設置有多個連接孔U，所述底座1-1和兩根立