一、試驗系統闡述：

三維相似材料圍巖模擬加載試驗系統是基于相似理論和因次分析的實驗室研究裝置，主要用于模擬巖土以及采礦現場開采環境下圍巖的應力、位移和變形等情況，通過模擬相似材料的開挖再現現場開采時所出現的各種礦山壓力特征。

二、功能介紹：

該系統是由數字式電液伺服閉環控制，可位移或應力控制，高壓壓力密封室采用抱箍卡拉，電控上下移動，安全物理鎖緊�？蛇M行高溫高壓多場耦合復雜條件下的三軸壓縮試驗、動三軸試驗、蠕變試驗、疲勞試驗、滲透試驗、單軸壓縮試驗，還可完成三向剛性加載的真三軸試驗等。

三、技術參數：

試件箱尺寸：3000*3000*3000mm（多用于北方煤巖）

豎向載荷：800KN

水平載荷：400KN

加載頻率：5Hz

測力精度：±0.5%

壓力室：15mpa

數據采集：8通道控制器，24位數據采集和信號調節裝置，采樣頻率10KHZ

四、系統組成：

1、試件箱：通常包括底座、側板等部件，用于容納相似材料制作的模型。底座邊緣設置有螺孔帶，可通過螺栓連接側板，并且可根據需要調整尺寸，以模擬不同的煤層或地質情況。

2、反力系統：如兩立柱機構的反力架，主跨大梁通過兩根立柱與反力基礎安裝在一起，為試驗提供反力支撐，采用高強度材料制作，確保加載時框架本身的牢固性。

3、加載裝置：一般采用多組液壓千斤頂，可實現對垂直應力和兩個水平方向上應力的非均布加載，能模擬井下采掘過程中不同頂板活動階段時的煤層應力的復雜分布現象。

4、監測裝置：包括壓力傳感器、位移傳感器、離層儀、震動波監測裝置等，還可采用3D-DIC測量技術等非接觸式測量系統，對模型內部的應力、位移、裂隙發育等情況進行監測。

5、控制模塊：用于控制試驗過程，包括加載順序、加載速度、數據采集等，還可形成相似模擬實驗的三維數字模型，控制配料模塊的配料比及打印鋪料模塊在實驗模塊進行三維立體鋪料。

五、應用領域

三維相似材料圍巖模擬加載試驗系統廣泛應用于采礦工程、巖土工程等領域，如研究采動過程中巖體變形、移動及破壞的規律，掌握綜放沿空留巷圍巖變形規律與底鼓機理，分析地鐵隧道施工擾動下含缺陷巖土復合地層災變機制等。