专利名称：底板承载性能测试装置的制作方法
技术领域：
本发明专利涉及一种煤矿底板承载性能测试装置，尤其适用于空间高度较大的工作面及顺槽巷道底板测试。
背景技术：
底板的承载能力是工作面及顺槽超前支护参数设计的重要参考依据之一。在采掘空间中，由顶板、支柱、底板构成一个有效地支护体系，任何一部分的破坏都会导致支护体系的失效，达不到预期的支护效果，容易导致顶板事故的发生。特别是在软底的状况下，在一定的时空条件下，支柱易钻入底板，使回采工作面支撑系统的刚度显著降低，支柱工作阻力降低，采掘面整个临时支护系统失稳，易造成冒顶事故的发生。随着采煤机械化程度的提高，回采工作面采高明显增加，对工作面支护质量要求不断提高，这就迫切要求掌握煤层底板的承载性能。但是由于采高的不断增加，这就给底板承载性能测试带来了困难。在利用底板比压仪进行测量时，单体液压支柱需要测试专门人员扶住，而且容易出现因倒柱造成误伤人员事故的发生。利用液压泵注液，注液泵小，需要注液量大，注液时间长，而且向注液泵中加液麻烦，在测试过程中采用测量活柱伸缩量的方法获取压模压入底板深度，人工测量读数并记录，测量麻烦，而且记录数据较少，存在人为读数误差，影响测量结果的准确性。常规测量获取数据后需要进行人工处理，不能及时获取底板承载性能曲线。因此，设计一种能够有效控制测试进度，精确测量，自动记录存储并及时显示测试结果的测试装置具有重要的意义。

发明内容
本发明的目的在于提供一种底板承载性能测试装置，该测试装置结构新颖，测试精度高。本发明为了实现上述目的，采用的技术解决方案是底板承载性能测试装置，包括流量调节控制装置、注液管路、注液连接装置、数显压力表、数显压力表外部接口、数显压力表连接线路、数据同步接收装置、数显百分表、数显百分表固定装置、数显百分表连接线路、定位座、压模、垫块、单体液压支柱、三用阀、铰接顶梁、及泵站液压管路；所述单体液压支柱竖立在定位座上，定位座下方是压模，单体液压支柱的活动杆顶着铰接顶梁，所述泵站液压管路、流量调节控制装置、注液管路、注液连接装置、单体液压支柱依次连接，数显压力表设置在注液连接装置上；所述数显压力表外部接口、数显压力表连接线路、数据同步接收装置、数显百分表连接线路、数显百分表依次连接；所述数显百分表由数显百分表固定装置固定，数显百分表的指针与垫块相接触；所述三用阀设置在单体液压支柱上。优选的，所述数据同步接收装置，包括单片机、压力表外部接口、百分表外部接口、数据同步调零开关、开始记录开关、电源开关、LED显示装置、电源、防爆外壳、外部接口 ；所述单片机分别与压力表外部接口、百分表外部接口、数据同步调零开关、电源、及外部接口相连，开始记录开关分别与数据同步调零开关、电源开关相连，电源开关分别与LED显示装置、电源相连。优选的，所述流量调节控制装置由流量计和调节阀连接构成。本发明的有益效果此种底板承载性能测试装置，使用数显百分表测量压模压入底板深度，避免了通过测量单体液压支柱活动杆伸出量及计算所带来的麻烦，特别是在采高较大的情况下，单体液压支柱活动杆伸出量测量比较困难，采用数据同步接收装置，可以实现压力表读数及压模压入深度同步收集并储存，数据量增加，而且数据精确度高，并且可直接获取底板承载性能曲线，避免了人为读数所带来的误差。同时，数据同步接收装置接受并存储数据后，可直接与计算机相连接，将数据直接导入计算机内，能够快速有效精确的获取底板载荷强度和压入深度关系曲线，简单有效，便于分析。


图1是底板承载性能测试装置的使用状态图。图2是数据同步接收装置的结构示意图。图3是流量调节控制装置的结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明进行详细说明结合图1至图3，底板承载性能测试装置，包括流量调节控制装置1、注液管路2、注液连接装置3、数显压力表4、数显压力表外部接口 5、数显压力表连接线路6、数据同步接收装置7、数显百分表8、数显百分表固定装置9、数显百分表连接线路10、定位座11、压模12、垫块13、单体液压支柱14、三用阀15、铰接顶梁16、及泵站液压管路17。所述单体液压支柱14竖立在定位座11上，定位座11下方是压模12，单体液压支柱14的活动杆顶着铰接顶梁16，所述泵站液压管路17、流量调节控制装置1、注液管路2、注液连接装置3、单体液压支柱14依次连接，数显压力表4设置在注液连接装置3上。所述数显压力表外部接口 5、数显压力表连接线路6、数据同步接收装置7、数显百分表连接线路10、数显百分表8依次连接。所述数显百分表8由数显百分表固定装置9固定，数显百分表8的指针与垫块13相接触，所述三用阀15设置在单体液压支柱14上。所述数据同步接收装置7，包括单片机26、压力表外部接口 18、百分表外部接口
19、数据同步调零开关20、开始记录开关21、电源开关22、LED显示装置23、电源24、防爆外壳25、外部接口 27。所述单片机26分别与压力表外部接口 18、百分表外部接口 19、数据同步调零开关20、电源24、及外部接口 27相连，开始记录开关21分别与数据同步调零开关
20、电源开关22相连，电源开关22分别与LED显示装置23、电源24相连。所述流量调节控制装置I由流量计28和调节阀29连接构成。在地面上，将流量调节控制装置I通过注液管路2与注液连接装置3连接，数显压力表4通过数显压力表外部接口 5利用数显压力表连接线路6与数据同步接收装置7的压力表外部接口 18相连，数显百分表8通过数显百分表连接线路10与数据同步接受装置7的百分表外部接口 19相连，定位座11与压模12相连，测试各部分的配合状况并检验保证装置各部分能够正常工作。在井下测试时，首先选择合适的底板位置，平整底板，去除浮煤杂物等，按照上述连接要求，将各部分连接，同时将流量控制装置I与泵站液压管路17相连，将单体液压支柱14放入已经连接完成的定位座11内，并且由专人扶柱，注液连接装置3与单体液压支柱14相连，并将数显百分表固定装置9固定到定位座11上。在底板合适位置处放置垫块13使数显百分表8指针与垫块13密切接触，并留有足够的测量空间，连接完成后检查各连接环节是否可靠。检查完毕后，将铰接顶梁16放置在单体液压支柱14顶端，采用流量调节控制装置I进行缓慢升柱，直至与顶板接触且保证单体液压支柱14不自倒，关闭流量调节控制装置I。此时，打开数据同步接收装置7电源开关22，利用数据同步调零开关20使数据同步并将数显百分表调零，按下开始记录开关21，开始接收并记录数据，同时利用流量调节控制装置I调节注液速度，保证能够有效地进行数据监测。同时，注意观察顶板、支柱及底板变化情况，根据不同情况调节注液速度，直至LED显示装置23显示曲线出现明显变化后并且支柱内压力达到泵站压力为止，停止注液，记录此时测量数据文件编号，便于井上监测数据与测点的对应，完成一个测点的测量工作。数据同步接收装置7的数据同步记录以及数据存储，主要是通过固化程序的单片机26实现的,记录时间间隔通过程序设定为30ms,即每30ms记录一次压力值及底板压入深度，并自动生成压力值-压入深度曲线，由LED显示装置23显示，一次记录完成后自动顺序编号并存储。按照上述步骤测量完成后，在井上，将数据同步接受装置7接受数据同计算机相连，输出数据，处理分析数据可得底板承载性能。
权利要求
1.底板承载性能测试装置，其特征在于，包括流量调节控制装置、注液管路、注液连接装置、数显压力表、数显压力表外部接口、数显压力表连接线路、数据同步接收装置、数显百分表、数显百分表固定装置、数显百分表连接线路、定位座、压模、垫块、单体液压支柱、三用阀、铰接顶梁、及泵站液压管路；所述单体液压支柱竖立在定位座上，定位座下方是压模，单体液压支柱的活动杆顶着铰接顶梁，所述泵站液压管路、流量调节控制装置、注液管路、注液连接装置、单体液压支柱依次连接，数显压力表设置在注液连接装置上；所述数显压力表外部接口、数显压力表连接线路、数据同步接收装置、数显百分表连接线路、数显百分表依次连接；所述数显百分表由数显百分表固定装置固定，数显百分表的指针与垫块相接触；所述三用阀设置在单体液压支柱上。
2.根据权利要求1所述的底板承载性能测试装置，其特征在于，所述数据同步接收装置，包括单片机、压力表外部接口、百分表外部接口、数据同步调零开关、开始记录开关、电源开关、LED显示装置、电源、防爆外壳、外部接口 ；所述单片机分别与压力表外部接口、百分表外部接口、数据同步调零开关、电源、及外部接口相连，开始记录开关分别与数据同步调零开关、电源开关相连，电源开关分别与LED显示装置、电源相连。
3.根据权利要求1或2所述的底板承载性能测试装置，其特征在于，所述流量调节控制装置由流量计和调节阀连接构成。
全文摘要
本发明公开一种底板承载性能测试装置，其包括流量调节控制装置、注液管路、注液连接装置、数显压力表、数显压力表外部接口、数显压力表连接线路、数据同步接收装置、数显百分表、数显百分表固定装置、数显百分表连接线路、定位座、压模、垫块、单体液压支柱、三用阀、铰接顶梁、及泵站液压管路。所述单体液压支柱竖立在定位座上，定位座下方是压模，单体液压支柱的活动杆顶着铰接顶梁，所述泵站液压管路、流量调节控制装置、注液管路、注液连接装置、单体液压支柱依次连接，数显压力表设置在注液连接装置上。此种底板承载性能测试装置，能够快速有效精确的获取底板载荷强度和压入深度关系曲线，简单有效，便于分析。
文档编号G01N3/12GK103018108SQ201210540818
公开日2013年4月3日 申请日期2012年12月14日 优先权日2012年12月14日
发明者于凤海, 谭云亮, 赵同彬, 顾士坦, 尹延春, 马传乐, 张玉宝 申请人:山东科技大学