一、產品介紹
礦山地質構造模擬實驗系統是研究地質構造演化、礦山動力災害機理的關鍵設備,可精準模擬擠壓、拉伸、走滑等構造變形過程,以及巖石的塑性變形、脆性變形等力學行為。
設備通過可視化實驗臺實現構造變形過程的直接觀察,結合高精度跟蹤測量技術,將模擬過程轉化為定量化、數字化數據,支持不同邊界條件和物理參數下的模型試驗。通過單因素與多因素對比分析,可揭示構造變形機制和動力學過程的控制規律,驗證復雜構造解釋模型的合理性,為礦山工程設計、災害預警提供科學依據。
二、技術參數
1. 試件尺寸:1000×500×500mm
2. X向加載壓力:30MPa,行程300mm;
3. Y向加載壓力:15MPa,行程50mm;
4. Z向加載壓力:15MPa,行程50mm
5. 加載模式 X向:雙側四路(2×2)油缸,動靜組合伺服加載
6. 加載載荷控制精度:±0.5%F.S
7. 頻率范圍:0.5-100Hz、100-500Hz、500-3000Hz
8. 動載參數:可自定義加載波形,頻率0.01-10Hz,幅值4MPa
9. 三維應力傳感器:量程0-30MPa,精度0.1%FS;
10. 孔隙壓力傳感器:量程0-5MPa,精度0.1%F.S;
11. 聲發射傳感器:16通道
12. 動態信號采集分析系統:64個通道
三、設備組成
設備由核心加載系統、可視化試驗倉、監測系統及控制系統四部分組成:
1. 加載系統:含X向雙側四路動靜組合伺服油缸、Y向/Z向加載機構,實現三維應力加載與動態載荷施加,滿足多維度力學環境模擬。
2. 可視化試驗倉:采用透明觀察窗口設計,支持實驗過程直接觀測,配備試樣固定與環境控制模塊(如高溫、低溫、氣體注入裝置)。
3. 監測系統:集成聲發射傳感器(16通道)、三維應力傳感器、孔隙壓力傳感器、動態信號采集系統(64通道)及非接觸式光學測量設備,同步采集力學、聲學、光學等多維度數據。
4. 控制系統:基于伺服控制技術,支持加載參數自定義設置(如波形、頻率、幅值),實現加載過程的自動化控制與數據實時處理。
四、試驗裝置的優點
1.多功能集成:覆蓋地質構造模擬、力學性能測試、多場耦合分析等多領域試驗需求,無需額外設備即可完成復雜場景研究。
2.高精度與定量化:加載控制精度達±0.5%F.S,配備64通道動態采集系統,實現試驗數據的高精度、數字化記錄與分析。
3.可視化與可追溯:實驗倉支持直接觀察與數字可視化,結合非接觸式測量技術,全程跟蹤構造變形過程,試驗結果可追溯性強。
4.靈活適配性:支持自定義加載波形(0.01-10Hz)、多頻率范圍(0.5-3000Hz)及不同邊界條件設置,適應多樣化研究需求。
5.多場監測同步:同步采集應力、孔隙壓力、聲發射、電阻率等數據,實現“力學-聲學-電學”多場耦合分析,揭示復雜構造機理。
