深部煤岩工程多功能物理模拟试验系统详细介绍

深部煤岩工程多功能物理模拟试验系统

深部煤岩工程多功能物理模拟试验系统主要用于深部煤岩工程在地应力与瓦斯压力作用下的巷道开挖、支护、瓦斯突出治理等的实验室模拟试验研究。

该系统包括一套由多个圆形加载环和前后端盖组成的圆柱形加载框架，组成加载框架的各加载环和前后端盖用20根带有预应力加载装置的拉杆固定为一体，内部在后端盖和腔体上安装有分为11路加载通道的432个20吨面载荷作动器，与前端盖一起，组成了1200x1200x2000mm的腔室，可以在腔室内试样上施加达10MPa的面载荷。另外，由于将面载荷作动器按照行和列进行了分组，所以可以实现面载荷的梯级自动同步或异步加载。本项目的另外一个重要的特点是各个加载环之间以及加载环和前后端盖之间都带有密封环，试验过程中，可以在密闭的加载腔体内充气，充气压力可达5MPa.前端盖带有钻孔，可以通过钻机对模拟试样钻孔。在对密封腔体内的模拟试样施加不同的面载荷和充气压力时进行钻孔模拟不同深度开挖时的支护、水与瓦斯突出等问题。

系统的3D设计图、现场照片和主要技术参数如下。

深部煤岩工程多功能物理模拟试验系统三维设计园

主要技术参数：

1、加载框架：环间带密封和预应力锁紧的圆柱形加载框架。预应力拉杆***密封的可靠性；

2、面载荷作动器：432个面载荷电液伺服作动器分为11组，可实现闭环梯级加载和分层加载；

3、试验腔室尺寸：1200x1200x2000mm;

4、载荷模拟能力：面载荷10MPa,充气压力5MPa;

5、控制器与软件：Windows应用软件POPWARE-M控制具有11路闭环控制能力的POP-M型多通道控制器工作，可以实现432个面载荷作动器为10MPa的地应力模拟和为5MPa的充气压力模拟，完成深层复杂地质条件下的矿山支护、瓦斯及水突出等的模拟研究。

6、辅助装置：

（1)系统带有模型钻机，可以固定在前端盖上，通过预留的钻孔对腔体内的试样钻孔。

（2)系统带有试验制作装置，可以在制作试样时预先把试样压紧，防止送到密闭腔室后产生过大的试样变形。

材料试验机是用于测试材料力学性能的一大型精密测试仪器，一般由主机与试验附具、控制器与数据处理软件、动力源三部分组成。根据加载方式的不同分为液压***试验机、液压压力试验机和电子***试验机。根据用途不同可以分为冲击试验机、硬度计、水泥压力试验机、拉力试验机等。用于根据材料试验方法标准（ASTM、ISO)要求完成标准试样的室温或高低温环境下的拉伸、压缩、弯曲、冲击、硬度测试等静态试验或者裂纹扩展、疲劳性能等动态试验，获得材料的力学性能参数，广泛用于新材料的科学研究或常规材料的质量检验和施工过程的质量控制。