一、装置简介
本装置专为研究贵州西部缓倾内粉砂岩高陡采动斜坡设计，整合物理模拟、数值模拟与力学试验功能，可复现采空区与斜坡不同位置关系下的地质环境，精准捕捉覆岩应力分布、损伤演化及斜坡变形全过程，为揭示采空区覆岩损伤机理与斜坡变形机理提供一体化试验平台。
二、技术参数
1.物理模拟模块：模型尺寸（长×宽×高）≥3m×1m×2m，可模拟4种采空区-斜坡位置关系；加载精度±0.5kPa，支持围压50MPa，满足低-高围压下粉砂岩试验需求。
2.数值模拟集成模块：兼容FLAC、PFC等软件，数据采样频率≥10Hz，可实时同步物理试验与数值计算数据。
3.力学试验模块：可夹持φ50mm×100mm标准粉砂岩试样，支持3种应力路径，声发射监测精度≥1dB，可建立岩石损伤本构模型。
三、结构组成
1.主体框架：采用高强度钢材焊接，提供稳定支撑，框架外侧设透明观测窗，便于观察斜坡变形过程。
2.地质模型模拟系统：包含可更换的粉砂岩模拟层、煤层模拟层，通过模块化设计实现4种采空区位置快速切换。
3.加载与围压系统：由液压千斤顶、压力传感器组成，可实现竖直重力加载与水平推挤加载，围压系统通过密封腔控制试样周围压力。
4.监测系统：含位移传感器（监测水平/竖直位移）、应力传感器（监测覆岩应力）、声发射探头（监测岩体损伤），数据通过采集卡传输至终端。
5.数据处理与控制终端：集成计算机、专用软件，可实时控制试验参数、采集数据，并自动生成应力-应变曲线、损伤演化曲线等。
四、可做试验类型
1.采空区覆岩应力分布试验：模拟4种位置模型下覆岩应力特征，获取应力差值、分布规律数据。
2.粉砂岩力学特性与损伤试验：在4种围压、3种应力路径下，对36个标准样进行试验，分析破坏模式与声发射特征。
3.斜坡变形演化试验：通过大型物理模拟，揭示采空区宽度、位置对斜坡变形过程、损伤范围的影响。
4.损伤与变形机理验证试验：同步物理与数值模拟，验证水平位移控制机理及3种典型破坏模式。
五、应用场景
1.科研领域：用于矿山地质灾害机理研究，如揭示缓倾内粉砂岩高陡斜坡采空区覆岩损伤与变形机理，为学术论文、科研项目提供试验支撑。
2.矿山工程领域：为贵州西部高陡采动斜坡矿山提供风险评估依据，指导采空区布局优化，降低坡下百姓生命财产安全威胁。
3.地质灾害防治领域：基于试验揭示的破坏模式与变形规律，为高陡斜坡地质灾害预警、治理工程设计提供技术参考。
