[实用新型]一种轴压、水压耦合相似模拟实验系统

说明书

本实用新型公开了一种轴压、水压耦合相似模拟实验系统。所述一种轴压、水压耦合相似模拟实验系统，包括支撑装置、轴压加载装置、水压加载装置、计算机控制装置，本实用新型主要是通过计算机控制装置控制轴压加载装置和水压加载装置，实现对支撑装置内相似模拟材料同时施加轴压和水压，最终研究轴压、水压耦合作用下受采动影响覆岩垮落运移的规律。整个实验系统操作过程简单，便于控制，实验数据容易获取，同时减少了人力物力投入，提高了实验效率。

技术领域

本实用新型涉及较复杂地质条件下矿山覆岩实验领域，尤其涉及一种轴压、水压耦合相似模拟实验系统。

背景技术

不同的煤田地质，煤层的开采设计方案有所差异，其中煤层上方覆岩中含有一层或多层含水层的地质条件在内蒙、陕西北部较为多见，煤层在面临顶板水威胁下的开采造成覆岩的垮落运移受到渗流场-应力场-裂隙场等多方面干扰，受煤层采动影响的覆岩垮落运移规律研究更为复杂。目前，相似模拟实验在实验室得到的覆岩垮落运移规律已经为矿山实际生产提供许多有价值的参考。现阶段相似模拟实验未能充分考虑煤层面临顶板水威胁下煤层开采对覆岩垮落运移的影响，且传统的相似模拟实验制作周期长，人力物力投入大，效率低，针对此问题，本实用新型设计出一种轴压、水压耦合相似模拟实验系统，该系统不但考虑煤层面临顶板水威胁下煤层开采对覆岩垮落运移的影响、能观察到渗流场-应力场-裂隙场对覆岩垮落运移的影响，而且实验系统操作过程简单，便于控制，实验数据容易获取，同时减少了人力物力投入，提高了实验效率。

发明内容

本实用新型实施例的目的在于提出一种轴压、水压耦合相似模拟实验系统，本实用新型主要是通过计算机控制装置控制轴压加载装置和水压加载装置，实现对支撑装置内相似模拟材料同时施加轴压和水压，最终研究轴压、水压耦合作用下受采动影响覆岩垮落运移的规律。整个实验系统操作过程简单，便于控制，实验数据容易获取，同时减少了人力物力投入，提高了实验效率。为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种轴压、水压耦合相似模拟实验系统，其特征在于：所述一种轴压、水压耦合相似模拟实验系统主要包括：

支撑装置，包括底板、支柱、底板模具、底板模具固定螺柱、底板模具固定螺母、橡胶垫、前侧透明模具、后侧模具、模具固定螺柱、模具固定螺母、螺母，所述支柱与底板进行连接，所述底板模具通过底板模具固定螺柱、底板模具固定螺母与后侧模具进行连接，所述前侧透明模具通过模具固定螺柱、模具固定螺母与后侧模具进行连接。

轴压加载装置，包括加压板、加压器、加压控制线路、加压显示仪、减压控制线路、减压显示仪、减压控制按钮、加压控制按钮、轴压加载控制打开按钮、轴压加载控制关闭按钮，所述加压器与加压板、加压控制线路、减压控制线路进行连接，所述加压显示仪与加压控制线路、加压控制按钮进行连接，所述减压显示仪与减压控制线路、减压控制按钮进行连接。

水压加载装置，包括加压板、水压显示仪、注水管道、储水器、注水控制按钮、水压加载控制打开按钮、水压加载控制关闭按钮，所述水压显示仪与加压板、注水管道进行连接，所述储水器与注水管道、注水控制按钮进行连接。

计算机控制装置，包括轴压控制线路、水压控制线路、压力控制线路、中央控制器，所述压力控制线路与轴压控制线路、水压控制线路、中央控制器进行连接。

优选地，所述底板模具与前侧透明模具之间、前侧透明模具之间用橡胶垫连接。

优选地，所述后侧模具为整体不透明材质，所述前侧透明模具为分层透明材质。

优选地，所述轴压加载装置的加压板和水压加载装置的加压板共用一种能同时施加轴压和水压的加压板。

与现有相似模拟实验方法相比，本实用新型具有如下优点：