本系統(tǒng)是專為深部井巷工程研發(fā)的大型物理模擬試驗(yàn)設(shè)備，旨在精準(zhǔn)模擬煤礦井巷等地下巖土工程的應(yīng)力環(huán)境與變形規(guī)律。系統(tǒng)通過模塊化設(shè)計(jì)與伺服加載技術(shù)，解決傳統(tǒng)試驗(yàn)裝置在三維模擬、邊界條件控制及軸對(duì)稱應(yīng)力試驗(yàn)方面的不足，為深部井巷支護(hù)技術(shù)研究、參數(shù)優(yōu)化提供科學(xué)的物理模擬手段，可實(shí)現(xiàn)長期穩(wěn)定加載與精準(zhǔn)數(shù)據(jù)采集，保障試驗(yàn)結(jié)果與現(xiàn)場實(shí)際工況的一致性。
系統(tǒng)由圍巖壓力施加與保持裝置、液壓加載與控制系統(tǒng)、試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)三部分構(gòu)成，各部分功能協(xié)同，形成完整試驗(yàn)體系。
（一）圍巖壓力施加與保持裝置
1.圍壓加載機(jī)構(gòu)：核心為5組獨(dú)立的“half結(jié)構(gòu)”圍壓加載單元，每組單元由2塊直徑相等的半圓形弧板（第一圍壓弧板、第二圍壓弧板）組成，通過周向緊固螺栓可拆卸連接；相鄰單元通過縱向緊固螺栓拼接，確保整體剛度。弧板連接處設(shè)定位契口，保證安裝定位準(zhǔn)確。
2.端蓋組件：包括加載端蓋與約束端蓋，均通過軸向緊固螺栓與圍壓加載機(jī)構(gòu)連接。加載端蓋用于安裝軸向油缸，約束端蓋限制模型軸向位移，共同保障試驗(yàn)邊界條件穩(wěn)定。
3.加載壓頭：徑向加載壓頭（弧形）與弧板內(nèi)弧面貼合，軸向加載壓頭對(duì)應(yīng)軸向油缸設(shè)置，確保載荷均勻傳遞至試驗(yàn)?zāi)Ｐ汀?/span>
（二）液壓加載與控制系統(tǒng)
1.執(zhí)行元件：60只徑向加載油缸（每組圍壓單元布置12只，分兩圈等間隔分布）、4只軸向加載油缸（均勻布置于加載端蓋），負(fù)責(zé)向模型施加徑向、軸向載荷。
2.控制單元：由液壓泵站、電磁換向閥、卸荷針閥、液控單向閥組成，支持分組、分級(jí)加載；通過液控單向閥實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)保壓，滿足長期試驗(yàn)需求。
3.管路系統(tǒng)：分三路液壓管路，分別連接徑向油缸、軸向油缸與控制單元，確保油液精準(zhǔn)輸送與壓力控制。
（三）試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
包含應(yīng)力傳感器、位移傳感器、數(shù)據(jù)采集儀及分析軟件，可實(shí)時(shí)采集模型應(yīng)力、位移數(shù)據(jù)，與現(xiàn)場實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比，驗(yàn)證試驗(yàn)有效性。
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