真三軸動(dòng)靜載荷試驗(yàn)系統(tǒng)

真三軸巖石剪切滲流試驗(yàn)系統(tǒng)

  真三軸動(dòng)靜載荷試驗(yàn)系統(tǒng)整體由：軸向加載框架、法向加載機(jī)構(gòu)成效與經驗、高壓水滲流系統(tǒng)適應性、試驗(yàn)盒、微控系統(tǒng)及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)稍有不慎、聲學(xué)系統(tǒng)融合、伺服系統(tǒng)等組成。在試件側(cè)向方向上相關性，試驗(yàn)臺(tái)有3類可控邊界條件：恒定側(cè)向應(yīng)力、恒定側(cè)向位移和恒定側(cè)向剛度物聯與互聯。在試件垂向方向上平行裂隙剪切方向穩定，可施加垂向應(yīng)力、位移和滲透壓力供給。在上述邊界和荷載條件下可進(jìn)行一下幾項(xiàng)試驗(yàn)
●裂隙剪切滲透試驗(yàn)
●裂隙閉合應(yīng)力-滲透耦合試驗(yàn)
●裂隙剪切應(yīng)力-滲透耦合試驗(yàn)
●底板巖層結(jié)構(gòu)組合的水壓裂隙擴(kuò)展模擬試驗(yàn)
●破碎巖體高壓水滲流試驗(yàn)
●裂隙巖石高壓水致裂試驗(yàn)
●底板巖體的剪切滲流流變?cè)囼?yàn)

系統(tǒng)的特點(diǎn)
  真三軸加載框架包括三個(gè)獨(dú)立加載液壓缸優勢與挑戰、主機(jī)四柱反力架、力傳感器解決方案、位移傳感器趨勢、球角加載壓頭等。主機(jī)采用四柱結(jié)構(gòu)形式上高質量，兩個(gè)側(cè)向加載液壓缸橫向垂直固定在反力架上一站式服務，力傳感器安裝在活塞上。
   垂向加載機(jī)構(gòu)包括加載油缸深入交流、力傳感器智能化、位移傳感器等√幚?？刂葡到y(tǒng)采用HENGLEXINGKE全數(shù)字伺服控制器建設，具有多個(gè)測(cè)量通道，每個(gè)測(cè)量通道可以分別進(jìn)行荷載助力各行、位移前來體驗、變形等的單獨(dú)控制或幾個(gè)測(cè)量通道的聯(lián)合控制，而且多種控制方式間可以實(shí)現(xiàn)無(wú)沖擊轉(zhuǎn)換確定性。在EDC中可以設(shè)置一個(gè)剛度控制通道更加廣闊，將根據(jù)測(cè)量得到的側(cè)向應(yīng)力與側(cè)向變形計(jì)算的試件側(cè)向剛度值作為控制參數(shù)反饋給EDC控制輸出通道，這樣就可以實(shí)現(xiàn)常側(cè)向剛度控制相貫通。
  高壓水滲流系統(tǒng)包括：滲透加壓系統(tǒng)不斷發展、伺服電機(jī)和控制器積極影響、EDC測(cè)控器。該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)多級(jí)可控的恒滲透壓力和滲透流量控制緊密協作。在試驗(yàn)盒的出水口設(shè)置一套壓力傳感器越來越重要、流量測(cè)量裝置和穩(wěn)壓裝置，并在EDC控制系統(tǒng)軟件中設(shè)置一個(gè)壓差控制通道發揮重要作用，來(lái)測(cè)量進(jìn)口壓力和出口壓力的差值醒悟，實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)盒進(jìn)、出口滲透壓力差的閉環(huán)控制高質量。而且可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)滲透壓力控制也逐步提升。
  剪切試驗(yàn)盒內(nèi)部尺寸為400 mm（高壓水滲透方向）×200 mm（滲透寬度）×200 mm（側(cè)向）。

  滲流試驗(yàn)盒包含了盒體註入了新的力量、墊塊重要的作用、密封材料、加載板等去創新，盒體中頂板足夠的實力、后板、右側(cè)板由高剛度鋼板（SKD11）制成結構，密封材料采用新型航天硅膠更適合，其既有一定強(qiáng)度、又能承受一定的變形溝通協調，而且摩擦力比較小要素配置改革，可以很好地隔離高壓水的滲透，在試件左側(cè)和前側(cè)通過(guò)加載單元施加獨(dú)立側(cè)向載荷高效節能，底部施加垂向載荷和滲透水壓影響力範圍，試件通過(guò)密封材料實(shí)現(xiàn)在滑動(dòng)狀態(tài)下仍然保持壓縮密封。通過(guò)頂部不同材料墊塊受壓變形量的差異核心技術，實(shí)現(xiàn)巖塊裂隙左右兩部分的剪切位移應用提升。
  實(shí)現(xiàn)單軸及三軸壓縮條件下具有不同化學(xué)溶液流速的巖石破裂全過(guò)程中細(xì)觀宏觀觀測(cè)與全自動(dòng)數(shù)字記錄，研制全數(shù)字控制電液伺侯細(xì)觀加載系統(tǒng)創造性、化學(xué)和流體力學(xué)系統(tǒng)發展的關鍵，引進(jìn)觀測(cè)系統(tǒng)。（改進(jìn)觀測(cè)系統(tǒng)規模設備，能夠深層次觀測(cè)裂縫擴(kuò)展的細(xì)觀和宏觀現(xiàn)象真諦所在，手段可以采用強(qiáng)光照射、帶有顏色的水流競爭力、聲波觀測(cè)系統(tǒng)或者采用自身導(dǎo)電的模擬材料）

系統(tǒng)的技術(shù)要求
通過(guò)三軸試驗(yàn)系統(tǒng)充分，實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)面裂縫擴(kuò)展的實(shí)際物理過(guò)程進(jìn)行監(jiān)測(cè)，研究在孔隙水壓作用下的單向裂縫滲流特性和斷層帶裂隙采動(dòng)擴(kuò)展特性集聚，研究水壓競爭力、流量在裂隙調整推進、斷層中的擴(kuò)展特性，求解滲流參數(shù)機製性梗阻。研究在開(kāi)采擾動(dòng)作用下裂縫機製、結(jié)構(gòu)面等貫通突水在突水口附近的動(dòng)力學(xué)特性，研究結(jié)構(gòu)面粗糙度對(duì)滲流特性的影響度集成應用，研究裂縫擴(kuò)展方向?qū)γ簩拥装甯羲畬幼杷阅艿挠绊懱接?。通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析，研究在深部煤層開(kāi)采流固耦合的非線性特性高效流通，修正darcy定律調解製度，考慮其二次項(xiàng)的影響，研究巖體滲流與采動(dòng)應(yīng)力耦合機(jī)理和底板導(dǎo)水通道的活化擴(kuò)展特性功能。

系統(tǒng)的創(chuàng)新點(diǎn)

水壓加載系統(tǒng)應用的因素之一，水壓要求5Mpa及相關(guān)穩(wěn)壓系統(tǒng)
軸壓與圍壓加載的穩(wěn)壓系統(tǒng)
試件單向裂縫的預(yù)制工具
高水壓的密封技術(shù)
觀測(cè)試件流量和水壓技術(shù)
結(jié)構(gòu)面粗糙度的量化和預(yù)制技術(shù)
裂縫出水口水量和宏觀現(xiàn)象觀測(cè)技術(shù)
數(shù)據(jù)數(shù)字采集系統(tǒng)研制

設(shè)備參數(shù)