深部采动底板突水模拟试验系统的研制与应用

发布时间：2018-11-28 12:56

【摘要】：针对深部采动岩体"三高一扰动"地质围岩特殊问题,为研究岩体固流耦合条件下破坏演变规律、监测矿井底板突水灾变通道演变过程中的多场信息,自行研制深部采动高水压底板突水相似模拟试验系统。该系统主要包括试验台系统、伺服加载系统、水压控制系统和电脑信息采集系统,最大模型铺设尺寸为1 200 mm×800 mm×1 600 mm(长×宽×高)。试验系统中,水平压力和竖直压力由伺服加载装置实现,侧向和竖向加载单元最大荷载可达300 k N,作动器2个最大行程分别为200和400 mm,位移传感器量程达30 mm;最大水压力达1.5 MPa,由伺服稳压系统实现;水箱上出水孔处均匀安置96个光纤传感器,用以检测水压力和流量变化。该系统克服以往试验台可视度低、保压性弱、自动化程度低的问题,具有多样性、可靠性、全过程等特点,系统体积小、精度高、操作简便,适用于深部开采突水物理模拟及相关岩体固流耦合等问题。
[Abstract]:In view of the special problem of "three high and one disturbance" geological surrounding rock mass in deep mining rock mass, in order to study the law of failure evolution under the coupling condition of rock mass, monitoring the multi-field information during the evolution process of mine floor water inrush disaster channel. A similar simulation test system for water inrush from deep mining high pressure bottom plate was developed. The system consists of test bed system, servo loading system, hydraulic control system and computer information collection system. The maximum model laying size is 1 200 mm 脳 800 mm 脳 1 600 mm (length 脳 width 脳 height). In the test system, the horizontal pressure and vertical pressure are realized by servo loading device. The maximum load of lateral and vertical loading units can be up to 300kN, and the maximum stroke of the actuator is 200 and 400 mm, displacement sensors, respectively. The measuring range of the actuator is 30 mm;. The maximum water pressure of 1. 5 MPa, is realized by servo voltage stabilizing system, 96 fiber optic sensors are arranged uniformly at the outlet of water tank to detect the change of water pressure and flow rate. The system overcomes the problems of low visibility, low pressure holding and low automation of the test bed in the past. It has the characteristics of diversity, reliability, whole process, small volume, high precision, simple operation, etc. It is suitable for the physical simulation of water inrush in deep mining and the coupling of rock mass solid and flow.
【作者单位】： 山东科技大学矿业与安全工程学院;山东科技大学矿山灾害预防控制教育部重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51404146,51404144) 山东科技大学人才引进科研启动基金项目资助(2014RCJJ030)
【分类号】：TD745

【参考文献】

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【二级参考文献】

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本文编号：2362890