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高溫高壓下巖體流固耦合剪切試驗系統(tǒng)

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發(fā)布日期:2025/11/10

有效日期:2026/11/10

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高溫高壓下巖體流固耦合剪切試驗系統(tǒng)

斷層雙面滑動實驗平臺

高溫高壓下巖體流固耦合剪切試驗系統(tǒng)

主要用于對50學習、100便利性、200mm等各種尺寸巖樣方法,進行三軸(兩剛一柔)加載,對高溫高壓下巖體流固耦合剪切特性等復雜條件下進行測試提供有力支撐,可用于開展斷層滑動等動載條件下的巖體耦合特性測試切實把製度。

主要參數(shù):

模型系統(tǒng)的剛度:10GN/m

法向加載能力:2000KN

切向加載能力:2000KN

圍壓壓力:0.1-70MPa

加載速率:0.01-1KN/S

波形加載頻率:0.01-5HZ

滲流泵:0-100MPa

流速:0.001m1-200m//min

煤巖層三軸試驗系統(tǒng)

真三軸力學試驗系統(tǒng)

巖土工程動靜三軸試驗系統(tǒng)

巖石三軸流變試驗系統(tǒng)

深部巷道、隧道動力災(zāi)害物理模擬試驗系統(tǒng)

地下煤巖層三軸試驗裝置

真三軸動靜載荷試驗系統(tǒng)

真三軸巖石剪切滲流試驗系統(tǒng)

大尺度煤體非均布加載系統(tǒng)

巖石全應(yīng)力多場耦合三軸實驗儀



  煤巖層三軸試驗系統(tǒng)自行開發,試驗試樣尺寸為“150mmx150mmx500mm"(可訂制)進行部署,通過全數(shù)字閉環(huán)控制系統(tǒng)對煤體不同位置的載荷進行調(diào)整,仿真“內(nèi)應用情況、外應(yīng)力場保護好,同時記錄初始煤樣應(yīng)力顯現(xiàn)特征,后續(xù)加載時通過記錄的加載信息對煤樣進行自動施壓表現。全數(shù)宇閉環(huán)控制系統(tǒng)可以自動校正指令信號與反饋信號之間的誤差特點,以便于在進行測量時如實地重新加載的模式。

巖層剪切試驗

      設(shè)備法向加載強度為60MPa相互配合,圍壓為20MPa慢體驗。設(shè)備可以實現(xiàn)不同硬度巖層剪切試驗著力增加,在實驗室定量確定抗拉強度等力學特性智能化,分析頂板初次來壓或周期來壓特征;同時,可驗證采場內(nèi)、外應(yīng)力變化過程處理,確定不同巖層強度裂斷特征建設。

技術(shù)參數(shù)

  項目

參數(shù)

煤體試樣尺寸(mm)

500×150×150

橫向壓力(MPa)

20

橫向加載點

3個/每側(cè)(計6個)

橫向行程(mm)

200

橫向單點加載力(kN)

500

力值精度

≤±0.5%F.S

位移測量精度(mm)

≤±0.5%F.S

保載精度

≤±0.5%F.S

主機剛度

10MN/mm

法向壓力(Mpa)

60

法向加載點

5

法向行程(mm)

200

法向單點加載力(kN)

900

力值分辨率(kN)

0.002

位移測量分辨率(mm)

0.002

真三軸動靜載荷試驗系統(tǒng)整體由:軸向加載框架、法向加載機構(gòu)、高壓水滲流系統(tǒng)前來體驗、試驗盒自主研發、微控系統(tǒng)及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、聲學系統(tǒng)綠色化、伺服系統(tǒng)等組成不同需求。在試件側(cè)向方向上,試驗臺有3類可控邊界條件:恒定側(cè)向應(yīng)力保持穩定、恒定側(cè)向位移和恒定側(cè)向剛度總之。在試件垂向方向上平行裂隙剪切方向,可施加垂向應(yīng)力支撐作用、位移和滲透壓力研學體驗。在上述邊界和荷載條件下可進行一下幾項試驗

●裂隙剪切滲透試驗

●裂隙閉合應(yīng)力-滲透耦合試驗
●裂隙剪切應(yīng)力-滲透耦合試驗
●底板巖層結(jié)構(gòu)組合的水壓裂隙擴展模擬試驗
●破碎巖體高壓水滲流試驗
●裂隙巖石高壓水致裂試驗
●底板巖體的剪切滲流流變試驗

系統(tǒng)的特點

      真三軸加載框架包括三個獨立加載液壓缸、主機四柱反力架最為突出、力傳感器落實落細、位移傳感器、球角加載壓頭等高效化。主機采用四柱結(jié)構(gòu)形式製高點項目,兩個側(cè)向加載液壓缸橫向垂直固定在反力架上,力傳感器安裝在活塞上範圍和領域。
     垂向加載機構(gòu)包括加載油缸認為、力傳感器、位移傳感器等新趨勢》磻芰??刂葡到y(tǒng)采用HENGLEXINGKE全數(shù)字伺服控制器,具有多個測量通道學習,每個測量通道可以分別進行荷載結構重塑、位移、變形等的單獨控制或幾個測量通道的聯(lián)合控制應用優勢,而且多種控制方式間可以實現(xiàn)無沖擊轉(zhuǎn)換高質量發展。在EDC中可以設(shè)置一個剛度控制通道,將根據(jù)測量得到的側(cè)向應(yīng)力與側(cè)向變形計算的試件側(cè)向剛度值作為控制參數(shù)反饋給EDC控制輸出通道高效節能,這樣就可以實現(xiàn)常側(cè)向剛度控制影響力範圍。
     高壓水滲流系統(tǒng)包括:滲透加壓系統(tǒng)、伺服電機和控制器新創新即將到來、EDC測控器邁出了重要的一步。該系統(tǒng)可以實現(xiàn)多級可控的恒滲透壓力和滲透流量控制。在試驗盒的出水口設(shè)置一套壓力傳感器設施、流量測量裝置和穩(wěn)壓裝置需求,并在EDC控制系統(tǒng)軟件中設(shè)置一個壓差控制通道配套設備,來測量進口壓力和出口壓力的差值,實現(xiàn)試驗盒進相對開放、出口滲透壓力差的閉環(huán)控制推進高水平。而且可以實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)滲透壓力控制。
      剪切試驗盒內(nèi)部尺寸為400 mm(高壓水滲透方向)×200 mm(滲透寬度)×200 mm(側(cè)向)拓展應用。 滲流試驗盒包含了盒體生產創效、墊塊、密封材料管理、加載板等橫向協同,盒體中頂板、后板敢於挑戰、右側(cè)板由高剛度鋼板(SKD11)制成不斷創新,密封材料采用新型航天硅膠,其既有一定強度提供了遵循、又能承受一定的變形參與水平,而且摩擦力比較小,可以很好地隔離高壓水的滲透服務效率,在試件左側(cè)和前側(cè)通過加載單元施加獨立側(cè)向載荷明確相關要求,底部施加垂向載荷和滲透水壓,試件通過密封材料實現(xiàn)在滑動狀態(tài)下仍然保持壓縮密封統籌發展。通過頂部不同材料墊塊受壓變形量的差異深化涉外,實現(xiàn)巖塊裂隙左右兩部分的剪切位移。

                                                                           

     實現(xiàn)單軸及三軸壓縮條件下具有不同化學溶液流速的巖石破裂全過程中細觀宏觀觀測與全自動數(shù)字記錄生產製造,研制全數(shù)字控制電液伺侯細觀加載系統(tǒng)開展試點、化學和流體力學系統(tǒng),引進觀測系統(tǒng)共同。(改進觀測系統(tǒng)推進一步,能夠深層次觀測裂縫擴展的細觀和宏觀現(xiàn)象,手段可以采用強光照射簡單化、帶有顏色的水流力度、聲波觀測系統(tǒng)或者采用自身導電的模擬材料)

系統(tǒng)的技術(shù)要求
      通過三軸試驗系統(tǒng),實現(xiàn)對結(jié)構(gòu)面裂縫擴展的實際物理過程進行監(jiān)測系統性,研究在孔隙水壓作用下的單向裂縫滲流特性和斷層帶裂隙采動擴展特性勇探新路,研究水壓、流量在裂隙傳遞、斷層中的擴展特性長足發展,求解滲流參數(shù)。研究在開采擾動作用下裂縫信息化技術、結(jié)構(gòu)面等貫通突水在突水口附近的動力學特性發揮作用,研究結(jié)構(gòu)面粗糙度對滲流特性的影響度,研究裂縫擴展方向?qū)γ簩拥装甯羲畬幼杷阅艿挠绊懼鸩斤@現。通過實驗分析銘記囑托,研究在深部煤層開采流固耦合的非線性特性,修正darcy定律自動化裝置,考慮其二次項的影響示範,研究巖體滲流與采動應(yīng)力耦合機理和底板導水通道的活化擴展特性。

系統(tǒng)的創(chuàng)新點

水壓加載系統(tǒng)有很大提升空間,水壓要求5Mpa及相關(guān)穩(wěn)壓系統(tǒng)
軸壓與圍壓加載的穩(wěn)壓系統(tǒng)
試件單向裂縫的預制工具
高水壓的密封技術(shù)
觀測試件流量和水壓技術(shù)
結(jié)構(gòu)面粗糙度的量化和預制技術(shù)
裂縫出水口水量和宏觀現(xiàn)象觀測技術(shù)
數(shù)據(jù)數(shù)字采集系統(tǒng)研制

設(shè)備參數(shù)

垂直加載

側(cè)向1加載

側(cè)向2加載

加載力: 1600kN

加載力:1000kN

加載力:500kN

加載精度:<±0.1%F.S

加載精度:<±0.1%F.S

加載精度:<±0.1%F.S

加載速率:0.1kN/s-100kN/S

加載率:0.1kN/S-100kN/S

加載速率:0.1kN/S-100kN/S

加載分辨率:0.1kN

加載分辨率:0.1kN

加載分辨率:0.1kN

行程:400mm

行程:200mm

行程:400mm

位移量程:500mm

位移量程:500mm

位移量程:500mm

位移精度:<±0.1%F.S

位移精度:<±0.1%F.S

位移精度:<±0.1%F.S

位移分辨率:0.1mm

位移分辨率:0.1mm

位移分辨率:0.1mm




水壓加載

聲學系統(tǒng)


水壓:5MPa

通道:8個


注水精度:0.01MPa

定位方式:三維


流量:0-2mL/s

信號幅度:0-300dB


保壓時間:7d

信號采集:彈性波轉(zhuǎn)電壓信號


試樣尺寸(mm):200*200*400

整機重量 25000kg


液壓伺服系統(tǒng)



系統(tǒng)壓力:20MPa



額定功率:4.5kw



額定電壓:380v



保壓時間:7d



巖石全應(yīng)力多場耦合三軸系統(tǒng)

真三軸動()載荷試驗裝置

巖石全應(yīng)力多場耦合三軸實驗儀                                                                          

真三軸力學試驗系統(tǒng)

巖土工程動靜三軸試驗系統(tǒng)

巖石三軸流變試驗系統(tǒng)

深部巷道運行好、隧道動力災(zāi)害物理模擬試驗系統(tǒng)

地下煤巖層三軸試驗裝置

真三軸動靜載荷試驗系統(tǒng)

真三軸巖石剪切滲流試驗系統(tǒng)

大尺度煤體非均布加載系統(tǒng)

巖石全應(yīng)力多場耦合三軸實驗儀



  真三軸力學試驗系統(tǒng)試驗試樣尺寸為“150mmx150mmx500mm"(可訂制)可能性更大,通過全數(shù)字閉環(huán)控制系統(tǒng)對煤體不同位置的載荷進行調(diào)整部署安排,仿真“內(nèi)、外應(yīng)力場技術,同時記錄初始煤樣應(yīng)力顯現(xiàn)特征推廣開來,后續(xù)加載時通過記錄的加載信息對煤樣進行自動施壓。全數(shù)宇閉環(huán)控制系統(tǒng)可以自動校正指令信號與反饋信號之間的誤差相對較高,以便于在進行測量時如實地重新加載的模式資源配置。

巖層剪切試驗

      設(shè)備法向加載強度為60MPa,圍壓為20MPa相關。設(shè)備可以實現(xiàn)不同硬度巖層剪切試驗大力發展,在實驗室定量確定抗拉強度等力學特性,分析頂板初次來壓或周期來壓特征;同時,可驗證采場內(nèi)生產效率、外應(yīng)力變化過程產能提升,確定不同巖層強度裂斷特征。

技術(shù)參數(shù)

  項目

參數(shù)

煤體試樣尺寸(mm)

500×150×150

橫向壓力(MPa)

20

橫向加載點

3個/每側(cè)(計6個)

橫向行程(mm)

200

橫向單點加載力(kN)

500

力值精度

≤±0.5%F.S

位移測量精度(mm)

≤±0.5%F.S

保載精度

≤±0.5%F.S

主機剛度

10MN/mm

法向壓力(Mpa)

60

法向加載點

5

法向行程(mm)

200

法向單點加載力(kN)

900

力值分辨率(kN)

0.002

位移測量分辨率(mm)

0.002

真三軸動靜載荷試驗系統(tǒng)整體由:軸向加載框架節點、法向加載機構(gòu)總之、高壓水滲流系統(tǒng)、試驗盒支撐作用、微控系統(tǒng)及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)研學體驗、聲學系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)等組成最為突出。在試件側(cè)向方向上模式,試驗臺有3類可控邊界條件:恒定側(cè)向應(yīng)力、恒定側(cè)向位移和恒定側(cè)向剛度提升。在試件垂向方向上平行裂隙剪切方向高品質,可施加垂向應(yīng)力、位移和滲透壓力支撐能力。在上述邊界和荷載條件下可進行一下幾項試驗

●裂隙剪切滲透試驗

●裂隙閉合應(yīng)力-滲透耦合試驗
●裂隙剪切應(yīng)力-滲透耦合試驗
●底板巖層結(jié)構(gòu)組合的水壓裂隙擴展模擬試驗
●破碎巖體高壓水滲流試驗
●裂隙巖石高壓水致裂試驗
●底板巖體的剪切滲流流變試驗

系統(tǒng)的特點

      真三軸加載框架包括三個獨立加載液壓缸資源優勢、主機四柱反力架高效利用、力傳感器、位移傳感器估算、球角加載壓頭等講理論。主機采用四柱結(jié)構(gòu)形式,兩個側(cè)向加載液壓缸橫向垂直固定在反力架上不要畏懼,力傳感器安裝在活塞上服務為一體。
     垂向加載機構(gòu)包括加載油缸、力傳感器逐漸顯現、位移傳感器等全會精神。控制系統(tǒng)采用HENGLEXINGKE全數(shù)字伺服控制器拓展基地,具有多個測量通道集中展示,每個測量通道可以分別進行荷載、位移體系流動性、變形等的單獨控制或幾個測量通道的聯(lián)合控制宣講手段,而且多種控制方式間可以實現(xiàn)無沖擊轉(zhuǎn)換。在EDC中可以設(shè)置一個剛度控制通道積極拓展新的領域,將根據(jù)測量得到的側(cè)向應(yīng)力與側(cè)向變形計算的試件側(cè)向剛度值作為控制參數(shù)反饋給EDC控制輸出通道配套設備,這樣就可以實現(xiàn)常側(cè)向剛度控制。
     高壓水滲流系統(tǒng)包括:滲透加壓系統(tǒng)相對開放、伺服電機和控制器推進高水平、EDC測控器。該系統(tǒng)可以實現(xiàn)多級可控的恒滲透壓力和滲透流量控制拓展應用。在試驗盒的出水口設(shè)置一套壓力傳感器生產創效、流量測量裝置和穩(wěn)壓裝置,并在EDC控制系統(tǒng)軟件中設(shè)置一個壓差控制通道管理,來測量進口壓力和出口壓力的差值優化上下,實現(xiàn)試驗盒進、出口滲透壓力差的閉環(huán)控制戰略布局。而且可以實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)滲透壓力控制事關全面。
      剪切試驗盒內(nèi)部尺寸為400 mm(高壓水滲透方向)×200 mm(滲透寬度)×200 mm(側(cè)向)。 滲流試驗盒包含了盒體狀態、墊塊技術節能、密封材料、加載板等廣泛認同,盒體中頂板國際要求、后板、右側(cè)板由高剛度鋼板(SKD11)制成鍛造,密封材料采用新型航天硅膠競爭激烈,其既有一定強度持續創新、又能承受一定的變形,而且摩擦力比較小空白區,可以很好地隔離高壓水的滲透協調機製,在試件左側(cè)和前側(cè)通過加載單元施加獨立側(cè)向載荷,底部施加垂向載荷和滲透水壓充分發揮,試件通過密封材料實現(xiàn)在滑動狀態(tài)下仍然保持壓縮密封高質量。通過頂部不同材料墊塊受壓變形量的差異充分發揮,實現(xiàn)巖塊裂隙左右兩部分的剪切位移選擇適用。

                                                                           

     實現(xiàn)單軸及三軸壓縮條件下具有不同化學溶液流速的巖石破裂全過程中細觀宏觀觀測與全自動數(shù)字記錄,研制全數(shù)字控制電液伺侯細觀加載系統(tǒng)設計、化學和流體力學系統(tǒng)業務指導,引進觀測系統(tǒng)。(改進觀測系統(tǒng)就此掀開,能夠深層次觀測裂縫擴展的細觀和宏觀現(xiàn)象長足發展,手段可以采用強光照射、帶有顏色的水流穩步前行、聲波觀測系統(tǒng)或者采用自身導電的模擬材料)

系統(tǒng)的技術(shù)要求
      通過三軸試驗系統(tǒng)結構不合理,實現(xiàn)對結(jié)構(gòu)面裂縫擴展的實際物理過程進行監(jiān)測,研究在孔隙水壓作用下的單向裂縫滲流特性和斷層帶裂隙采動擴展特性逐步改善,研究水壓意見征詢、流量在裂隙、斷層中的擴展特性大大提高,求解滲流參數(shù)的必然要求。研究在開采擾動作用下裂縫、結(jié)構(gòu)面等貫通突水在突水口附近的動力學特性產品和服務,研究結(jié)構(gòu)面粗糙度對滲流特性的影響度應用擴展,研究裂縫擴展方向?qū)γ簩拥装甯羲畬幼杷阅艿挠绊憽Mㄟ^實驗分析增多,研究在深部煤層開采流固耦合的非線性特性活動上,修正darcy定律,考慮其二次項的影響進一步推進,研究巖體滲流與采動應(yīng)力耦合機理和底板導水通道的活化擴展特性生產能力。

系統(tǒng)的創(chuàng)新點

水壓加載系統(tǒng),水壓要求5Mpa及相關(guān)穩(wěn)壓系統(tǒng)
軸壓與圍壓加載的穩(wěn)壓系統(tǒng)
試件單向裂縫的預制工具
高水壓的密封技術(shù)
觀測試件流量和水壓技術(shù)
結(jié)構(gòu)面粗糙度的量化和預制技術(shù)
裂縫出水口水量和宏觀現(xiàn)象觀測技術(shù)
數(shù)據(jù)數(shù)字采集系統(tǒng)研制

設(shè)備參數(shù)

垂直加載

側(cè)向1加載

側(cè)向2加載

加載力: 1600kN

加載力:1000kN

加載力:500kN

加載精度:<±0.1%F.S

加載精度:<±0.1%F.S

加載精度:<±0.1%F.S

加載速率:0.1kN/s-100kN/S

加載率:0.1kN/S-100kN/S

加載速率:0.1kN/S-100kN/S

加載分辨率:0.1kN

加載分辨率:0.1kN

加載分辨率:0.1kN

行程:400mm

行程:200mm

行程:400mm

位移量程:500mm

位移量程:500mm

位移量程:500mm

位移精度:<±0.1%F.S

位移精度:<±0.1%F.S

位移精度:<±0.1%F.S

位移分辨率:0.1mm

位移分辨率:0.1mm

位移分辨率:0.1mm




水壓加載

聲學系統(tǒng)


水壓:5MPa

通道:8個


注水精度:0.01MPa

定位方式:三維


流量:0-2mL/s

信號幅度:0-300dB


保壓時間:7d

信號采集:彈性波轉(zhuǎn)電壓信號


試樣尺寸(mm):200*200*400

整機重量 25000kg


液壓伺服系統(tǒng)



系統(tǒng)壓力:20MPa



額定功率:4.5kw



額定電壓:380v



保壓時間:7d



巖石全應(yīng)力多場耦合三軸系統(tǒng)

真三軸動()載荷試驗裝置

巖石全應(yīng)力多場耦合三軸實驗儀                                                              

真三軸力學試驗系統(tǒng)

巖土工程動靜三軸試驗系統(tǒng)

巖石三軸流變試驗系統(tǒng)

深部巷道示範推廣、隧道動力災(zāi)害物理模擬試驗系統(tǒng)

地下煤巖層三軸試驗裝置

真三軸動靜載荷試驗系統(tǒng)

真三軸巖石剪切滲流試驗系統(tǒng)

大尺度煤體非均布加載系統(tǒng)

巖石全應(yīng)力多場耦合三軸實驗儀



  真三軸力學試驗系統(tǒng)堅持好,試驗試樣尺寸為“150mmx150mmx500mm"(可訂制),通過全數(shù)字閉環(huán)控制系統(tǒng)對煤體不同位置的載荷進行調(diào)整大幅增加,仿真“內(nèi)特性、外應(yīng)力場傳承,同時記錄初始煤樣應(yīng)力顯現(xiàn)特征,后續(xù)加載時通過記錄的加載信息對煤樣進行自動施壓建言直達。全數(shù)宇閉環(huán)控制系統(tǒng)可以自動校正指令信號與反饋信號之間的誤差多種,以便于在進行測量時如實地重新加載的模式。

巖層剪切試驗

      設(shè)備法向加載強度為60MPa充分發揮,圍壓為20MPa發展成就。設(shè)備可以實現(xiàn)不同硬度巖層剪切試驗,在實驗室定量確定抗拉強度等力學特性重要方式,分析頂板初次來壓或周期來壓特征;同時,可驗證采場內(nèi)開展面對面、外應(yīng)力變化過程,確定不同巖層強度裂斷特征非常重要。

技術(shù)參數(shù)

  項目

參數(shù)

煤體試樣尺寸(mm)

500×150×150

橫向壓力(MPa)

20

橫向加載點

3個/每側(cè)(計6個)

橫向行程(mm)

200

橫向單點加載力(kN)

500

力值精度

≤±0.5%F.S

位移測量精度(mm)

≤±0.5%F.S

保載精度

≤±0.5%F.S

主機剛度

10MN/mm

法向壓力(Mpa)

60

法向加載點

5

法向行程(mm)

200

法向單點加載力(kN)

900

力值分辨率(kN)

0.002

位移測量分辨率(mm)

0.002

真三軸動靜載荷試驗系統(tǒng)整體由:軸向加載框架進一步提升、法向加載機構(gòu)、高壓水滲流系統(tǒng)營造一處、試驗盒改革創新、微控系統(tǒng)及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、聲學系統(tǒng)取得顯著成效、伺服系統(tǒng)等組成新模式。在試件側(cè)向方向上,試驗臺有3類可控邊界條件:恒定側(cè)向應(yīng)力規劃、恒定側(cè)向位移和恒定側(cè)向剛度提高。在試件垂向方向上平行裂隙剪切方向,可施加垂向應(yīng)力基礎上、位移和滲透壓力各領域。在上述邊界和荷載條件下可進行一下幾項試驗

●裂隙剪切滲透試驗

●裂隙閉合應(yīng)力-滲透耦合試驗
●裂隙剪切應(yīng)力-滲透耦合試驗
●底板巖層結(jié)構(gòu)組合的水壓裂隙擴展模擬試驗
●破碎巖體高壓水滲流試驗
●裂隙巖石高壓水致裂試驗
●底板巖體的剪切滲流流變試驗

系統(tǒng)的特點

      真三軸加載框架包括三個獨立加載液壓缸、主機四柱反力架保持競爭優勢、力傳感器進行培訓、位移傳感器、球角加載壓頭等長效機製。主機采用四柱結(jié)構(gòu)形式法治力量,兩個側(cè)向加載液壓缸橫向垂直固定在反力架上,力傳感器安裝在活塞上分享。
     垂向加載機構(gòu)包括加載油缸共享、力傳感器、位移傳感器等方式之一∩鷦??刂葡到y(tǒng)采用HENGLEXINGKE全數(shù)字伺服控制器,具有多個測量通道,每個測量通道可以分別進行荷載新品技、位移範圍、變形等的單獨控制或幾個測量通道的聯(lián)合控制,而且多種控制方式間可以實現(xiàn)無沖擊轉(zhuǎn)換紮實做。在EDC中可以設(shè)置一個剛度控制通道空間廣闊,將根據(jù)測量得到的側(cè)向應(yīng)力與側(cè)向變形計算的試件側(cè)向剛度值作為控制參數(shù)反饋給EDC控制輸出通道,這樣就可以實現(xiàn)常側(cè)向剛度控制提供深度撮合服務。
     高壓水滲流系統(tǒng)包括:滲透加壓系統(tǒng)服務品質、伺服電機和控制器、EDC測控器組成部分。該系統(tǒng)可以實現(xiàn)多級可控的恒滲透壓力和滲透流量控制影響。在試驗盒的出水口設(shè)置一套壓力傳感器、流量測量裝置和穩(wěn)壓裝置技術節能,并在EDC控制系統(tǒng)軟件中設(shè)置一個壓差控制通道指導,來測量進口壓力和出口壓力的差值廣泛認同,實現(xiàn)試驗盒進國際要求、出口滲透壓力差的閉環(huán)控制。而且可以實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)滲透壓力控制全面協議。
      剪切試驗盒內(nèi)部尺寸為400 mm(高壓水滲透方向)×200 mm(滲透寬度)×200 mm(側(cè)向)重要部署。 滲流試驗盒包含了盒體、墊塊工具、密封材料智慧與合力、加載板等,盒體中頂板重要的角色、后板開放要求、右側(cè)板由高剛度鋼板(SKD11)制成,密封材料采用新型航天硅膠平臺建設,其既有一定強度服務機製、又能承受一定的變形,而且摩擦力比較小使用,可以很好地隔離高壓水的滲透大幅拓展,在試件左側(cè)和前側(cè)通過加載單元施加獨立側(cè)向載荷,底部施加垂向載荷和滲透水壓更加堅強,試件通過密封材料實現(xiàn)在滑動狀態(tài)下仍然保持壓縮密封與時俱進。通過頂部不同材料墊塊受壓變形量的差異,實現(xiàn)巖塊裂隙左右兩部分的剪切位移初步建立。

                                                                           

     實現(xiàn)單軸及三軸壓縮條件下具有不同化學溶液流速的巖石破裂全過程中細觀宏觀觀測與全自動數(shù)字記錄綜合運用,研制全數(shù)字控制電液伺侯細觀加載系統(tǒng)、化學和流體力學系統(tǒng),引進觀測系統(tǒng)實事求是。(改進觀測系統(tǒng)重要的意義,能夠深層次觀測裂縫擴展的細觀和宏觀現(xiàn)象,手段可以采用強光照射等多個領域、帶有顏色的水流再獲、聲波觀測系統(tǒng)或者采用自身導電的模擬材料)

系統(tǒng)的技術(shù)要求
      通過三軸試驗系統(tǒng),實現(xiàn)對結(jié)構(gòu)面裂縫擴展的實際物理過程進行監(jiān)測應用擴展,研究在孔隙水壓作用下的單向裂縫滲流特性和斷層帶裂隙采動擴展特性體驗區,研究水壓、流量在裂隙活動上、斷層中的擴展特性有望,求解滲流參數(shù)。研究在開采擾動作用下裂縫導向作用、結(jié)構(gòu)面等貫通突水在突水口附近的動力學特性方案,研究結(jié)構(gòu)面粗糙度對滲流特性的影響度,研究裂縫擴展方向?qū)γ簩拥装甯羲畬幼杷阅艿挠绊懻嬲龅?。通過實驗分析科普活動,研究在深部煤層開采流固耦合的非線性特性,修正darcy定律強化意識,考慮其二次項的影響長期間,研究巖體滲流與采動應(yīng)力耦合機理和底板導水通道的活化擴展特性。

系統(tǒng)的創(chuàng)新點

水壓加載系統(tǒng)現場,水壓要求5Mpa及相關(guān)穩(wěn)壓系統(tǒng)
軸壓與圍壓加載的穩(wěn)壓系統(tǒng)
試件單向裂縫的預制工具
高水壓的密封技術(shù)
觀測試件流量和水壓技術(shù)
結(jié)構(gòu)面粗糙度的量化和預制技術(shù)
裂縫出水口水量和宏觀現(xiàn)象觀測技術(shù)
數(shù)據(jù)數(shù)字采集系統(tǒng)研制

設(shè)備參數(shù)

垂直加載

側(cè)向1加載

側(cè)向2加載

加載力: 1600kN

加載力:1000kN

加載力:500kN

加載精度:<±0.1%F.S

加載精度:<±0.1%F.S

加載精度:<±0.1%F.S

加載速率:0.1kN/s-100kN/S

加載率:0.1kN/S-100kN/S

加載速率:0.1kN/S-100kN/S

加載分辨率:0.1kN

加載分辨率:0.1kN

加載分辨率:0.1kN

行程:400mm

行程:200mm

行程:400mm

位移量程:500mm

位移量程:500mm

位移量程:500mm

位移精度:<±0.1%F.S

位移精度:<±0.1%F.S

位移精度:<±0.1%F.S

位移分辨率:0.1mm

位移分辨率:0.1mm

位移分辨率:0.1mm




水壓加載

聲學系統(tǒng)


水壓:5MPa

通道:8個


注水精度:0.01MPa

定位方式:三維


流量:0-2mL/s

信號幅度:0-300dB


保壓時間:7d

信號采集:彈性波轉(zhuǎn)電壓信號


試樣尺寸(mm):200*200*400

整機重量 25000kg


液壓伺服系統(tǒng)



系統(tǒng)壓力:20MPa



額定功率:4.5kw



額定電壓:380v



保壓時間:7d



巖石全應(yīng)力多場耦合三軸系統(tǒng)

真三軸動()載荷試驗裝置

巖石全應(yīng)力多場耦合三軸實驗儀                                                                          



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