一种平面应变巷道围岩模型加载观测系统及其测量方法

摘要

本发明为一种平面应变巷道围岩模型内、外压加载装置及观测系统，它包括巷道表面压力加载系统、围岩侧压加载系统和光学观测系统。巷道表面压力加载系统由内囊、加载筒、第一六通阀门、第一调压阀、第一减压阀等组成。内囊由橡胶膜、气嘴、密封螺栓、密封小球、底部限定板和禁锢卡环组成，高压管线通过密封螺栓和气嘴的中心孔一直延伸到内囊底部，与固定在内囊底部的底部限定板固定。围岩侧压加载系统由侧囊、侧压加载板、第二六通阀门、第二调压阀、第二减压阀、底座、侧箱连接板等组成。光学观测系统由数码相机、计算机及数字图像相关方法程序或软件组成。本发明可为巷道围岩破坏及失稳的机理研究及巷道冲击地压的预防措施的制定提供大量的可靠数据。本发明的装置和系统结构紧凑，操作方便，造价低廉。

主权项

一种平面应变巷道围岩模型内、外压加载观测系统，其特征在于：它包括巷道表面压力加载系统、围岩侧压加载系统和光学观测系统；巷道表面压力加载系统由内囊、加载筒、第一六通阀门、内压压力表、第一调压阀、第一减压阀、内压加载气瓶和高压管线组成；内囊由橡胶膜、底部限定板、气嘴、密封螺栓和禁锢卡环组成；围岩侧压加载系统由侧囊、侧压加载板、侧箱、第二六通阀门、侧压压力表、第二调压阀、第二减压阀、底座、侧箱连接板、侧压加载气瓶和高压管线组成；侧囊由橡胶膜、气嘴、密封螺栓、禁锢卡环组成；巷道表面压力加载系统的连接关系是：内压加载气瓶与第一减压阀相连通，第一减压阀与第一调压阀相连通，第一调压阀与第一六通阀门和内压压力表相连通，第一六通阀门与内囊相连通，内囊外围设置有内压加载筒，内压加载筒设置于巷道围岩模型的巷道之内；围岩侧压加载系统的连接关系是：侧压加载气瓶与第二减压阀相连通，第二减压阀与第二调压阀相连通，第二调压阀与第二六通阀门和侧压压力表相连通，第二六通阀门与第一、二支路相连通，每个支路与一个侧囊相连通，侧囊设置于侧箱之内，侧囊充气后从侧箱的面向巷道围岩模型的孔洞挤出，挤紧侧压加载板；两块侧压加载板下方设置有侧压加载板垫块；侧压加载板垫块位于巷道围岩模型和侧箱之间；巷道围岩模型前、后面设置有两块透明平板；巷道围岩模型上方设置有垂直应力加载垫块，下方设置有巷道围岩模型垫块；围岩侧压加载系统的底座用于承载侧压加载板垫块、巷道围岩模型垫块、侧箱及两块透明平板；侧箱连接板用于连接两个侧箱，以避免侧箱在底座上的侧向倾斜。