一种多形状临空面冲击地压试验监测系统及方法技术方案

本发明专利技术属于试验仪器技术领域，尤其涉及一种多形状临空面冲击地压试验监测系统及方法，由真三轴荷载加载模块、剪切加载扰动模块、油源与增压器模块、试件制作与输运模块、试验控制与数据采集模块构成。系统配备有监测设备，监测设备包括声发射仪仪、电磁辐射仪、红外热成像仪、高速摄像机和微型摄像机。通过改变不同挡板形状以达到改变临空面形状的目的，通过施加三维应力模拟地下应力环境，并通过真三轴加载系统施加一定的扰动形式，模拟地下工程中的强扰动，并配备微震监测系统、地音监测系统、红外热成像仪、声发射仪、电磁辐射仪，以此对临空面发生冲击地压过程中的各物理参量进行监测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于试验仪器，尤其涉及一种多形状临空面冲击地压试验监测系统及方法。

技术介绍

1、冲击地压矿井采区或盘区首采面开采后均面临一侧临空的冲击防控难题，尤其是水、火、高瓦斯多种灾害共存的特厚煤层矿区，往往采用综放开采，并留设30～80m的大区段煤柱；由于开采厚度大，覆岩活动剧烈，现场即便采用50m以上的大煤柱护巷，临空侧巷道在采动期间依旧冲击频发。

2、现有技术在冲击地压试验系统方面存在的主要技术问题及缺陷可以概括为以下几点：

3、1.临空面形状模拟单一：现有的试验系统主要模拟方形临空面发生冲击地压时的条件环境，而实际上地下工程中临空面的形状是多样的，包括圆形、椭圆形、拱形、梯形等多种形状。这种形状模拟的单一性限制了试验结果的普遍性和适用性。

4、2.缺乏多灾害共存模拟：现有技术往往只关注冲击地压本身，而忽视了水、火、高瓦斯等多种灾害共存的情况。在特厚煤层矿区，这些灾害往往同时存在，对冲击地压的发生和发展有重要影响。缺乏对这些因素的模拟，使得试验结果难以全面反映实际情况。

5、3.大区段煤柱影响考虑不足：本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种多形状临空面冲击地压试验监测系统，其特征在于，包括真三轴荷载加载模块、剪切加载扰动模块、油源与增压器模块、试件制作与输运模块、试验控制与数据采集模块以及监测设备，所述监测设备包括声发射仪仪、电磁辐射仪、红外热成像仪、高速摄像机和微型摄像机，其中，真三轴荷载加载模块与剪切加载扰动模块连接，油源与增压器模块连接至真三轴荷载加载模块和剪切加载扰动模块以提供液压动力，试件制作与输运模块位于真三轴荷载加载模块和剪切加载扰动模块之间，试验控制与数据采集模块连接至真三轴荷载加载模块、剪切加载扰动模块和监测设备。

2.根据权利要求1所述的多形状临空面冲击地压试验监测系统，其特征在于，...

【技术特征摘要】

1.一种多形状临空面冲击地压试验监测系统，其特征在于，包括真三轴荷载加载模块、剪切加载扰动模块、油源与增压器模块、试件制作与输运模块、试验控制与数据采集模块以及监测设备，所述监测设备包括声发射仪仪、电磁辐射仪、红外热成像仪、高速摄像机和微型摄像机，其中，真三轴荷载加载模块与剪切加载扰动模块连接，油源与增压器模块连接至真三轴荷载加载模块和剪切加载扰动模块以提供液压动力，试件制作与输运模块位于真三轴荷载加载模块和剪切加载扰动模块之间，试验控制与数据采集模块连接至真三轴荷载加载模块、剪切加载扰动模块和监测设备。

2.根据权利要求1所述的多形状临空面冲击地压试验监测系统，其特征在于，所述真三轴荷载加载系统在垂直、侧水平和后水平三个方向设置加载油缸，相对应方向设置反力架提供反力；在开展加载试验时，垂直、侧水平和后水平三个方向油缸带动垫板同时向试件施加压力，实现三向应力加载功能；

3.根据权利要求1所述的多形状临空面冲击地压试验监测系统，其特征在于，所述试验控制与数据采集系统由控制柜、液压伺服阀、6通道自动控制系统、16通道数据采集系统、计算机测控软件组成；所述试验控制与数据采集系统的控制器采用edci50对数据进行分析和采集，edc控制器把各个传感器的数据传给计算机，并且根据计算机的指令对执行元件(伺服阀)给出电信号；在测控软件中实现位移、力控制参数的设置加载；每个加载子系统完全独立控制，能够同步绘制荷载位移曲线。

4.根据权利要求1所述的多形状临空面冲击地压试验监测系统，其特征在于，真三轴荷载加载模块通过连接机构与试件制作与输运模块相连，剪切加载...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭守建，许庆峰，聂百胜，许江，柳先锋，程亮，焦峰，贾立，陈奕安，王忠晖，凌浩，杨燕，农晓莉，秦朝龙，李鸣，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：