三维相似材料模拟加载系统

该系统由多功能三维相似模拟系统、巷道开采模拟实验系统，瓦斯抽采系统/突水预测系统、岩石动态裂纹DIC监测系统和瞬变电磁实时反演系统共4个子系统组成。可开展不同地应力、不同岩层厚度、不同倾角条件下的常规开采模拟试验，用于研究开挖过程中的矿压显现、覆岩裂隙演化、地表沉降规律等，同时实现对层间岩层和岩块面力分布的监测采集，其次可实现对废弃矿井采空区内瓦斯的运移分布进行监测，研究上覆采空区存在水/气的情况下，实现对瓦斯气体压力/水压力实时监测采集，用于研究下工作面开采过程中的致灾机理。

其中岩石动态裂纹DIC监测系统可用于50 mm-10 m范围内开放型相似材料模型三维变形场、位移场的动态测量；以研究岩石、混凝土等材料的力学性能，获取全场多维度的应变、变形、裂纹分布等信息，研究测试样品裂缝形成与演化机理。

其中瞬变电磁实时反演系统主要用其对采空区裂隙及水气运移情况进行实时反演分析。

1）三维相似材料模拟加载系统：主体台架：（核心设备）

内部空腔三维尺寸：长×宽×高=360cm×120cm×160cm，误差小于10cm

满足顶部大1MPa加载条件下台架刚度的要求

满足侧向压力0.5MPa加载条件下的刚度需求

至少一面采用透明有机玻璃板作为DIC裂纹监测的窗孔

适用于混合水泥、沙子、石膏等的搅拌机，以及预制不同块度的散体材料

配备可实现位移与压力控制的相似模拟液压支架

设备具体参数可根据实际情况修改完善。

2）智能加载及监测系统：

配置智能自动控制多路液压加载系统和柔性均布压力加载器。

计算机可实时监测加载器的压力变化情况

实时监测和采集内部岩层的矿压分布规律

研究大型相似模拟实验各种数据采集仪器、检波器的埋设、布置方式，优化监测布线和布点，减少监测仪器、设备间的相互干扰；