采动岩层破坏规律平面相似材料物理模拟实验系统

【设备简介】

采动岩层破坏规律平面相似材料物理模拟实验系统是一种用于模拟采矿过程中岩层变形、应力分布、破坏机理等物理现象的试验装置。

【设备原理】

（1）相似理论：根据相似理论，将实际采矿工程中的岩层和开采过程按一定的比例缩小制作成物理模型，模型与原型在几何、运动、动力等方面满足相似条件，从而可以通过对模型的研究来推断原型的变形和破坏规律。

（2）加载模拟：利用加载系统对模型施加与实际地应力相似的荷载，模拟采矿过程中岩层所受到的应力变化。随着加载的进行，模型内部的相似材料会发生变形和破坏，其过程与实际采动岩层的破坏过程相似。

（3）测量与分析：通过测量系统实时监测模型在加载过程中的各种物理参数，如应力、位移、应变等，并将这些数据传输到数据采集与分析系统中进行处理和分析。研究人员可以根据分析结果，了解采动岩层的破坏规律，如岩层的垮落形态、裂隙发育过程、应力分布特征等。

【设备功能】

（1）开采过程模拟：可单向分区加载，能进行不同倾斜煤层开采覆岩的变形、破坏和冒落过程模拟，还可以模拟采场工作面流变规律，研究采动岩层在不同开采阶段的变化情况。

（2）力学行为研究：通过模型加载实现伺服控制，能够监测模型两端的侧向膨胀力，研究采动岩层的力学行为，如应力分布、变形特征、破坏机理等，为矿山设计和安全评估提供依据。

（3）数据测量与处理：能够实现非接触式应变测量和数据处理，提高测量的精度和可靠性，为研究采动岩层破坏规律提供准确的数据支持。

【主要技术参数】

（1）带有大倾角煤层开采功能，设备能够旋转角度不小于75度，机械控制；

（2）对相似材料每个方向最大压力：0.5Mpa；

（3）竖向均布加载点：7个；

（4）配备侧向横梁，最大变形量不超过1%；

（5）加载行程：0~150mm；

（6）加载同步差：<0.5mm；

（7）预留侧向加载接口方便后期扩展；

（8）测量范围1%~100%以内，控制精度为0.01MPa；

（9）软件调节共焦针孔，10~1000um 连续可调；

（10）采用微机伺服自动控制，可以编程控制，分步骤进行加载；

（11）标配有伺服油源、电机、油泵、阀组、滤油器、电器件等；

（12）保载精度：<士1%F·S;

【基本信息】