一、产品介绍
矿山地质构造模拟实验系统是研究地质构造演化、矿山动力灾害机理的关键设备,可精准模拟挤压、拉伸、走滑等构造变形过程,以及岩石的塑性变形、脆性变形等力学行为。
设备通过可视化实验台实现构造变形过程的直接观察,结合高精度跟踪测量技术,将模拟过程转化为定量化、数字化数据,支持不同边界条件和物理参数下的模型试验。通过单因素与多因素对比分析,可揭示构造变形机制和动力学过程的控制规律,验证复杂构造解释模型的合理性,为矿山工程设计、灾害预警提供科学依据。
二、技术参数
1. 试件尺寸:1000×500×500mm
2. X向加载压力:30MPa,行程300mm;
3. Y向加载压力:15MPa,行程50mm;
4. Z向加载压力:15MPa,行程50mm
5. 加载模式 X向:双侧四路(2×2)油缸,动静组合伺服加载
6. 加载载荷控制精度:±0.5%F.S
7. 频率范围:0.5-100Hz、100-500Hz、500-3000Hz
8. 动载参数:可自定义加载波形,频率0.01-10Hz,幅值4MPa
9. 三维应力传感器:量程0-30MPa,精度0.1%FS;
10. 孔隙压力传感器:量程0-5MPa,精度0.1%F.S;
11. 声发射传感器:16通道
12. 动态信号采集分析系统:64个通道
三、设备组成
设备由核心加载系统、可视化试验仓、监测系统及控制系统四部分组成:
1. 加载系统:含X向双侧四路动静组合伺服油缸、Y向/Z向加载机构,实现三维应力加载与动态载荷施加,满足多维度力学环境模拟。
2. 可视化试验仓:采用透明观察窗口设计,支持实验过程直接观测,配备试样固定与环境控制模块(如高温、低温、气体注入装置)。
3. 监测系统:集成声发射传感器(16通道)、三维应力传感器、孔隙压力传感器、动态信号采集系统(64通道)及非接触式光学测量设备,同步采集力学、声学、光学等多维度数据。
4. 控制系统:基于伺服控制技术,支持加载参数自定义设置(如波形、频率、幅值),实现加载过程的自动化控制与数据实时处理。
四、试验装置的优点
1.多功能集成:覆盖地质构造模拟、力学性能测试、多场耦合分析等多领域试验需求,无需额外设备即可完成复杂场景研究。
2.高精度与定量化:加载控制精度达±0.5%F.S,配备64通道动态采集系统,实现试验数据的高精度、数字化记录与分析。
3.可视化与可追溯:实验仓支持直接观察与数字可视化,结合非接触式测量技术,全程跟踪构造变形过程,试验结果可追溯性强。
4.灵活适配性:支持自定义加载波形(0.01-10Hz)、多频率范围(0.5-3000Hz)及不同边界条件设置,适应多样化研究需求。
5.多场监测同步:同步采集应力、孔隙压力、声发射、电阻率等数据,实现“力学-声学-电学”多场耦合分析,揭示复杂构造机理。