1000KN多功能巖層控制實驗系統 礦山三維采動變形精細模擬試驗系統

系統用途：主要用于模擬礦山開采過程，研究采動影響下上覆巖層的運動特征、破斷范圍、裂紋擴展貫通情況，以及地表移動變形規律等。通過該系統可開展礦山采場巷道支護相似材料三維模擬試驗、煤巖體沖擊傾向性試驗等，為礦山安全生產、采空區治理與塌陷地修復等提供理論依據和技術支持。

工作原理：依據相似材料理論和相似準則，將礦山上煤層、覆巖、地表巖層按照一定的比例縮小，選用合適的相似材料制作礦山模型。在模型達到預期狀態后，采出模型中煤層，觀測并記錄煤層開采后上覆巖層和地表巖層的運移情況，據此探究現實開采過程中工作面上方巖層的移動變形規律。

系統組成：

試驗箱：通常由剛性箱體板和柔性可變形角板組成，可形成封閉空間用于鋪設巖層相似模擬材料。部分試驗箱內設有煤巖層模擬裝置，如通過垂直升降桿控制模擬開采底板厚度及煤層開采，通過鉸接球和小平板模擬地層及煤層傾角。

加載裝置：如液壓油缸等設備，可給試驗箱提供圍壓，模擬礦體開采過程中實際受力狀態。一些系統采用氣袋加壓裝置，能在巖層斷裂下沉情況下仍保證垂直巖層向下的均勻載荷。

監測裝置：一般包括應力傳感器、聲發射傳感器、熱紅外成像儀、3D 激光掃描儀、微型高清攝像頭等。應力傳感器用于監測巖層應力變化，聲發射傳感器監測巖層破斷信號，熱紅外成像儀和 3D 激光掃描儀用于監測巖層位移和變形，微型高清攝像頭可實時觀測采空區內巖層變形和破壞情況。

技術參數：

調速范圍  200mm/min 無極調速

負荷  50噸

功率  35KW

類型  反力架

適用范圍  結構力學試驗加載系統

顯示方式  數顯

重量  3500 kg

梁跨中大荷載  1000kN

有效試驗空間  4500×500×2000mm

試驗力測量范圍  2％-100％FS

活塞有效行程  100mm

測量精度  0.1

是否自動  全自動

操作方式  數顯式觸摸屏控制

用途  結構力學試驗

儀器特點：采用裝配式結構，具有較大的活動范圍，能適應不同的試驗內容及其邊界條件。部分系統采用新型傳感合一的導波光學應力應變傳感測量系統，解決了模型內部位移的量測問題，還能實現三維立體物理模擬的四周和頂部柔性加載，以及真三維原巖應力場的模擬加載和頂部載荷隨巖層開采沉陷的隨動。