系統(tǒng)用途：主要用于模擬礦山開采過程，研究采動(dòng)影響下上覆巖層的運(yùn)動(dòng)特征、破斷范圍、裂紋擴(kuò)展貫通情況，以及地表移動(dòng)變形規(guī)律等。通過該系統(tǒng)可開展礦山采場巷道支護(hù)相似材料三維模擬試驗(yàn)、煤巖體沖擊傾向性試驗(yàn)等，為礦山安全生產(chǎn)、采空區(qū)治理與塌陷地修復(fù)等提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。

工作原理：依據(jù)相似材料理論和相似準(zhǔn)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(dá)到預(yù)期狀態(tài)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(yùn)移情況，據(jù)此探究現(xiàn)實(shí)開采過程中工作面上方巖層的移動(dòng)變形規(guī)律。

系統(tǒng)組成：

試驗(yàn)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(shè)巖層相似模擬材料。部分試驗(yàn)箱內(nèi)設(shè)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(shè)備，可給試驗(yàn)箱提供圍壓，模擬礦體開采過程中實(shí)際受力狀態(tài)。一些系統(tǒng)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(jiān)測裝置：一般包括應(yīng)力傳感器、聲發(fā)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(yīng)力傳感器用于監(jiān)測巖層應(yīng)力變化，聲發(fā)射傳感器監(jiān)測巖層破斷信號(hào)，熱紅外成像儀和 3D 激光掃描儀用于監(jiān)測巖層位移和變形，微型高清攝像頭可實(shí)時(shí)觀測采空區(qū)內(nèi)巖層變形和破壞情況。

技術(shù)參數(shù)：

調(diào)速范圍  200mm/min 無極調(diào)速

負(fù)荷  50噸

功率  35KW

類型  反力架

適用范圍  結(jié)構(gòu)力學(xué)試驗(yàn)加載系統(tǒng)

顯示方式  數(shù)顯

重量  3500 kg

梁跨中大荷載  1000kN

有效試驗(yàn)空間  4500×500×2000mm

試驗(yàn)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(dòng)  全自動(dòng)

操作方式  數(shù)顯式觸摸屏控制

用途  結(jié)構(gòu)力學(xué)試驗(yàn)

儀器特點(diǎn)：采用裝配式結(jié)構(gòu)，具有較大的活動(dòng)范圍，能適應(yīng)不同的試驗(yàn)內(nèi)容及其邊界條件。部分系統(tǒng)采用新型傳感合一的導(dǎo)波光學(xué)應(yīng)力應(yīng)變傳感測量系統(tǒng)，解決了模型內(nèi)部位移的量測問題，還能實(shí)現(xiàn)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(yīng)力場的模擬加載和頂部載荷隨巖層開采沉陷的隨動(dòng)。