巷道二维相似材料试验系统（3040）

【设备简介】

巷道二维相似材料试验系统是一种用于模拟巷道工程中各种力学现象和过程的试验设备，主要由加载系统、模型箱、测量系统等组成。

【设备原理】

依据相似材料理论和相似准则，按照现场岩层柱状和煤（岩）体力学性质，制作与现场相似的模型。然后，通过加载系统对模型施加各种载荷，模拟巷道在实际工程中的受力情况和开采过程。在模型加载和开采过程中，利用测量系统对模型的位移、应变、应力等物理量进行实时测量和数据采集，最后，通过数据处理与分析系统对采集到的数据进行处理和分析，得出模型在加载和开采过程中的力学行为和变化规律，再利用相似准则，求算或反推该条件下现场开采时的围岩运动规律和支承压力分布情况，以便为现场实践提供理论依据。

【设备特点】

（1）可重复性：可以在实验室条件下重复进行试验，控制各种试验条件和参数，排除现场试验中各种不确定因素的干扰，从而得到准确、可靠的试验结果。

（2）可视化：模型箱的前挡板和后挡板通常采用透明材料制成，如有机玻璃等，使得试验人员可以直接观察模型在加载和开采过程中的内部变形和破坏情况，直观地了解巷道围岩的力学行为和变化规律。

（3）参数可控性：可以根据试验要求精确控制加载速度、加载大小、加载方式等参数，模拟不同的工程工况和地质条件，研究各种因素对巷道稳定性的影响，为工程设计和施工提供全面、系统的技术支持。

【主要技术参数】

（1）设备主要实现试验类型如下：模拟地层压力，实现自重压力模拟；真实开展煤层开挖全过程实现，包括深井、隧道、地铁、硐室、小比例采场等多种工程结构相互影响的力学效应模拟；进行岩土裂隙模拟试验；进行煤层开采回采过程，观察初次来压、周期来压现象；

该系统由自平衡反力框架、伺服油源、多功能加载控制软件、电气控制系统、伺服作动器组成；竖向和侧向面载荷 0.5MPa;竖向加载点：6个；左侧和右侧各均布加载点：3个，配备侧向加载横梁，最大变形量不超过1%0；采用高精度力值传感器测力，采用高精度位移传感器测量位移；系统采用2套电液伺服测控箱、2套电磁伺服阀组和测控软件组成电液伺服测控系统，实现对竖向、横向伺服作动器的压力进行闭环控制；带有大倾角煤层开采功能，设备根够颜转之鱼度不小于75度，电动控制，可以触摸屏设置旋转角度，

（2）加载行程：油缸行程0.1~200mm。横向加载机构实现在宽度3m情况下可缩小为宽度2m的模块模拟：应避免人力调整，需自动调整

测量范围1%~100%以内，控制精度为0.01Mpa；示值误差，0.4%~100%FS范围内，不大于示值±1%；位移分辨力：0.001mm；位移测量精度：不低于±0.5%;活塞移动速度范围：0.Imm/ min~30mm/min;过载保护：超过 105%FS过载保护（无变形、无机械损伤）；密封件采用高质量耐用型，使用寿命不低于3年；伺服泵站：采用电机带动油泵提供动力，提供恒定的持续的动力来源。压力输出稳定，可靠性好、噪音低等特点。泵站额定压力可在0~60MPa内无级调整，系统流量可根据试验要求调整流量，最大程度节约能源；泵站由金属框架外壳、油箱、油泵电机组、管路、电控系统、过滤系统等组成；

【基本信息】