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一、原生断层影响下采动岩体灾变响应实验系统系统简介

原生断层影响下采动岩体灾变响应实验系统是一款专为深部矿产开采、地质灾害防治领域研发的多场耦合模拟试验设备，核心功能是复现原生断层赋存环境下，采动扰动引发的岩体应力演化、裂纹扩展、灾变失稳全过程。该系统整合真三轴应力加载、动力扰动模拟、地温/ 渗流耦合、高精度同步监测四大核心模块，通过工业 CT 可视化技术与多物理场参数协同采集，实现从宏观力学响应到细观损伤机制的全尺度分析，为揭示断层活化诱发冲击地压、巷道失稳等灾害的演化规律提供一体化试验平台。

系统核心价值在于解决传统设备无法模拟“高地应力 + 断层构造 + 采动扰动”耦合效应的技术痛点，可广泛应用于矿山工程、隧道工程、地质灾害防治等领域的科研试验与工程设计优化，典型用户包括高校科研院所、矿山设计院、大型矿业集团安全技术部门。

二、原生断层影响下采动岩体灾变响应实验系统试验标准

核心执行标准：T/GRM 008-2020《采动应力场演化规律试验方法》（中国团体标准）

关键技术要求：

试件规格：150×150×500mm（长方体）或φ50mm×100mm（圆柱体），端面平行度≤0.05mm，含水状态保持自然属性

应力加载规范：垂直加载速度0.05-100kN/s 可调，水平构造应力模拟精度±1%，峰值强度阈值设定需符合工程实际地应力比例

监测数据要求：同步采集应力-应变、声发射、纵波波速（Vp）等参数，数据采样频率≥10Hz，灾变前兆信号识别准确率不低于85%

辅助参考标准：岩石力学试验相关国家标准（GB/T 50266-2013）、矿山压力与岩层控制行业规范

三、原生断层影响下采动岩体灾变响应实验系统关键技术参数

l真三轴加载系统

静态载荷：≤5000kN；垂直加载单元5组独立控制，水平加载单元3组同步控制，位移控制精度±1%

l动力扰动模拟

局部瞬态强扰动：0~1000kN、10¹~10²μs；高频低载荷扰动：0~300kN、0~80Hz；全面动态疲劳：0~500kN、0~20Hz；快速卸载时间≤0.05s

l多场耦合模拟

地温范围：20~400℃；动静水力渗流：水压≤70MPa，动态频率≤30Hz；断层倾角模拟：30°~90° 可调（支持正 / 逆断层错动）

l可视化监测

高能加速器工业CT扫描分辨率：支持360°三维重构；声发射监测精度≥1dB，可识别拉伸/剪切裂纹类型

l试件适配

最大模型尺寸：3m×1.5m×1.5m（大比尺物理模型）；标准试样：φ50mm×100mm/150×150×500mm

l数据处理