一、裝置簡介
本裝置專為研究貴州西部緩傾內粉砂巖高陡采動斜坡設計，整合物理模擬、數值模擬與力學試驗功能，可復現采空區與斜坡不同位置關系下的地質環境，精準捕捉覆巖應力分布、損傷演化及斜坡變形全過程，為揭示采空區覆巖損傷機理與斜坡變形機理提供一體化試驗平臺。
二、技術參數
1.物理模擬模塊：模型尺寸（長×寬×高）≥3m×1m×2m，可模擬4種采空區-斜坡位置關系；加載精度±0.5kPa，支持圍壓50MPa，滿足低-高圍壓下粉砂巖試驗需求。
2.數值模擬集成模塊：兼容FLAC、PFC等軟件，數據采樣頻率≥10Hz，可實時同步物理試驗與數值計算數據。
3.力學試驗模塊：可夾持φ50mm×100mm標準粉砂巖試樣，支持3種應力路徑，聲發射監測精度≥1dB，可建立巖石損傷本構模型。
三、結構組成
1.主體框架：采用高強度鋼材焊接，提供穩定支撐，框架外側設透明觀測窗，便于觀察斜坡變形過程。
2.地質模型模擬系統：包含可更換的粉砂巖模擬層、煤層模擬層，通過模塊化設計實現4種采空區位置快速切換。
3.加載與圍壓系統：由液壓千斤頂、壓力傳感器組成，可實現豎直重力加載與水平推擠加載，圍壓系統通過密封腔控制試樣周圍壓力。
4.監測系統：含位移傳感器（監測水平/豎直位移）、應力傳感器（監測覆巖應力）、聲發射探頭（監測巖體損傷），數據通過采集卡傳輸至終端。
5.數據處理與控制終端：集成計算機、專用軟件，可實時控制試驗參數、采集數據，并自動生成應力-應變曲線、損傷演化曲線等。
四、可做試驗類型
1.采空區覆巖應力分布試驗：模擬4種位置模型下覆巖應力特征，獲取應力差值、分布規律數據。
2.粉砂巖力學特性與損傷試驗：在4種圍壓、3種應力路徑下，對36個標準樣進行試驗，分析破壞模式與聲發射特征。
3.斜坡變形演化試驗：通過大型物理模擬，揭示采空區寬度、位置對斜坡變形過程、損傷范圍的影響。
4.損傷與變形機理驗證試驗：同步物理與數值模擬，驗證水平位移控制機理及3種典型破壞模式。
五、應用場景
1.科研領域：用于礦山地質災害機理研究，如揭示緩傾內粉砂巖高陡斜坡采空區覆巖損傷與變形機理，為學術論文、科研項目提供試驗支撐。
2.礦山工程領域：為貴州西部高陡采動斜坡礦山提供風險評估依據，指導采空區布局優化，降低坡下百姓生命財產安全威脅。
3.地質災害防治領域：基于試驗揭示的破壞模式與變形規律，為高陡斜坡地質災害預警、治理工程設計提供技術參考。
