产品与服务

一、试验系统简介

煤矿深部开采条带煤柱稳定性模拟试验系统，专为精准探究深部复杂应力环境下条带煤柱稳定性而构建。随着煤炭开采向深部推进，地应力增大、地质条件愈发复杂，条带煤柱稳定性对保障矿井安全、高效生产至关重要。此试验系统通过模拟深部开采真实工况，深度剖析条带煤柱从承载到失稳全过程的力学响应与变形特征，为优化煤柱设计、制定科学开采方案提供坚实理论支撑。

该系统融合了先进的力学加载、数据采集与监测、模型构建等技术。力学加载系统可精准模拟深部高应力场，涵盖原岩应力、采动应力等多应力耦合作用；数据采集系统能实时捕捉煤柱在加载过程中的应力、应变、位移等关键参数变化；模型构建部分则依据实际地质条件，打造高度还原的煤柱及围岩相似模型，确保试验结果真实可靠。

二、试验标准

相似性标准

l力学相似：通过对深部地应力分布规律研究，模拟煤柱及围岩所受的各类力学作用，包括垂直应力、水平应力、剪切应力等。加载系统能精确控制加载力大小、方向及加载速率，使模型所受应力状态与实际深部开采情况一致。同时，保证模型材料与原型材料在力学性能上相似，如弹性模量、泊松比、抗压强度、抗剪强度等参数匹配，以实现力学行为的等效模拟。

l物理相似：考虑到深部开采环境因素，模拟煤柱所处的温度、湿度等物理条件。温度模拟范围根据矿井深部实际温度变化确定，可模拟常温至高温环境，研究温度对煤柱力学性质及稳定性的影响。湿度模拟则通过控制模型周围环境湿度或向模型内注入模拟地下水等方式，考量水对煤柱及围岩力学性能的弱化作用。

三、试验系统参数

1.最大加载力：轴向最大加载力可达8000kN

2.围压加载范围：围压加载范围为0-50MPa

3.加载速率调节范围：0.001-20kN/s

4.模型尺寸：模型长度范围为1-5m，宽度为0.5-2m，高度为0.5-3m

5.材料参数：模型材料选用与实际煤岩力学性能相似的材料，如通过水泥、石膏、石英砂等按特定比例混合制成模拟煤体材料，其弹性模量在1-10GPa之间可调，泊松比为0.2-0.35，抗压强度为5-50MPa，抗剪强度为1-10MPa，与深部煤岩力学参数相匹配

6.应力监测：每立方米模型内布置不少于50个监测点