深部煤巖物理模擬系統(tǒng)與邊界減摩設(shè)計(jì)方法的研究.pdf

1、本文內(nèi)容分為兩部分,深部煤巖物理模擬系統(tǒng)設(shè)計(jì)屬于工作單位的橫向協(xié)作項(xiàng)目的組成部分,地質(zhì)力學(xué)模型試驗(yàn)邊界減摩方法研究是結(jié)合工作提出的科研課題。深部煤巖物理模擬系統(tǒng)是為煤層中瓦斯氣體吸附解析規(guī)律及其瓦斯突出等研究提供一個(gè)試驗(yàn)平臺(tái);地質(zhì)力學(xué)邊界減摩方法研究將通過(guò)系統(tǒng)的分析和研究最終為地質(zhì)力學(xué)模型試驗(yàn)領(lǐng)域提供幾種有效且易用的減摩方法。本文對(duì)深部煤巖物理模擬系統(tǒng)主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì),繪制了工程圖紙,并對(duì)關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析,為系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主體的

2、生產(chǎn)制造提供了依據(jù);還對(duì)地質(zhì)力學(xué)模型邊界減摩的力學(xué)過(guò)程進(jìn)行了分析,在充分研究現(xiàn)有的邊界減摩方法和減摩機(jī)理的基礎(chǔ)上提出了幾種新型減摩方法,并設(shè)計(jì)了相應(yīng)的驗(yàn)證試驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證減摩方法的有效性。
　　基于本文所設(shè)計(jì)深部煤巖物理模擬系統(tǒng)是目前國(guó)內(nèi)外地應(yīng)力與瓦斯壓力最高,模型尺寸最大的地質(zhì)力學(xué)物理模擬裝置之一。本文首先對(duì)其功能與技術(shù)要求進(jìn)行詳細(xì)劃分,并用相應(yīng)的鋼結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)其功能和要求,具體設(shè)計(jì)中通過(guò)空心拉拔液壓缸的應(yīng)用彌補(bǔ)了系統(tǒng)軸向受拉時(shí)的彈性變

3、形,選用了THK公司的直線導(dǎo)軌來(lái)實(shí)現(xiàn)裝置大型結(jié)構(gòu)件的移動(dòng)。本文對(duì)初步設(shè)計(jì)的關(guān)鍵大型結(jié)構(gòu)件進(jìn)行了詳細(xì)的力學(xué)結(jié)構(gòu)分析,依據(jù)結(jié)構(gòu)分析的結(jié)果對(duì)其進(jìn)行了相應(yīng)的優(yōu)化,直至分析結(jié)果通過(guò)強(qiáng)度和剛度要求。
　　本文中的地質(zhì)力學(xué)模型邊界減摩設(shè)計(jì)方法研究是為大型地質(zhì)力學(xué)模型試驗(yàn)提供符合工程實(shí)際的邊界條件,研究首先對(duì)試驗(yàn)中邊界摩擦的力學(xué)過(guò)程和常規(guī)減摩方法的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)的分析,并與真實(shí)工程中的邊界條件進(jìn)行對(duì)比。之后依據(jù)上述理論分析和研究,提出了幾種能更加