一、設(shè)備介紹

三軸壓縮試驗(yàn)的煤礦深部地層裂隙巖石力學(xué)性能試驗(yàn)機(jī)是轉(zhuǎn)為煤礦深部地層裂隙巖石力學(xué)性能研究設(shè)計(jì)，以模擬深井巖巷實(shí)際地質(zhì)環(huán)境為核心，通過精準(zhǔn)控制圍壓、裂隙傾角等關(guān)鍵參數(shù)，開展三軸壓縮試驗(yàn)�？烧鎸�(shí)復(fù)現(xiàn)深部地層掘進(jìn)擾動條件，獲取裂隙巖石試件的裂隙擴(kuò)展規(guī)律、破壞形態(tài)及峰值力學(xué)指標(biāo)，為分析深部裂隙巖體破壞機(jī)制、保障巷道穩(wěn)定性提供科學(xué)測試支撐。

二、核心技術(shù)參數(shù)

1.軸向加載能力：0-3000kN，加載精度±1%FS，加載速率0.001-5mm/min可調(diào)；

2.圍壓控制范圍：0-100MPa，圍壓精度±0.5%FS，壓力穩(wěn)定時(shí)間≥12h；

3.裂隙傾角調(diào)節(jié)：0°-90°，調(diào)節(jié)精度±0.5°，支持試件預(yù)設(shè)裂隙角度固定；

4.試件規(guī)格：適配Φ50mm×100mm、Φ75mm×150mm標(biāo)準(zhǔn)圓柱形巖石試件，兼容現(xiàn)場取樣加工的裂隙試件；

5.數(shù)據(jù)采集頻率：100-1000Hz，同步采集軸向力、軸向位移、圍壓、徑向位移等參數(shù)；

6.工作環(huán)境：溫度5-35℃，相對濕度≤80%，適應(yīng)實(shí)驗(yàn)室固定場景使用。

三、結(jié)構(gòu)組成

1.加載系統(tǒng)

軸向加載單元：采用伺服電機(jī)驅(qū)動滾珠絲杠，提供穩(wěn)定軸向壓力，配備力傳感器實(shí)時(shí)反饋載荷；

圍壓加載單元：高壓油源與密封壓力室結(jié)合，實(shí)現(xiàn)圍壓精準(zhǔn)控制，壓力室采用高強(qiáng)度合金材料，保障高壓安全。

2.試件固定與調(diào)節(jié)系統(tǒng)

裂隙傾角調(diào)節(jié)裝置：可手動/電動調(diào)節(jié)試件夾持角度，配備角度編碼器實(shí)時(shí)顯示傾角；

試件夾具：采用防滑耐磨材質(zhì)，確保試件在加載過程中無偏移，兼容不同規(guī)格試件快速更換。

3.數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)

傳感器組：包括軸向力傳感器、位移傳感器、圍壓傳感器，精度等級0.1級；

控制系統(tǒng)：搭載專用試驗(yàn)軟件，支持加載程序預(yù)設(shè)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示與曲線繪制，具備數(shù)據(jù)存儲與導(dǎo)出功能。

4.安全保護(hù)系統(tǒng)

過載保護(hù)：當(dāng)軸向力或圍壓超過設(shè)定值10%時(shí)，設(shè)備自動停機(jī)；

壓力室防爆保護(hù)：配備壓力釋放閥與防爆護(hù)罩，避免高壓泄漏風(fēng)險(xiǎn)。

四、設(shè)備優(yōu)點(diǎn)

1.高模擬性：精準(zhǔn)復(fù)現(xiàn)深部地層高圍壓環(huán)境與掘進(jìn)擾動下的力學(xué)條件，試驗(yàn)結(jié)果貼近現(xiàn)場實(shí)際；

2.參數(shù)可控性強(qiáng)：圍壓、加載速率、裂隙傾角等關(guān)鍵參數(shù)調(diào)節(jié)范圍廣、精度高，滿足多工況測試需求；

3.數(shù)據(jù)可靠性高：同步采集多維度力學(xué)參數(shù)，采集頻率高，減少數(shù)據(jù)誤差，保障試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性；

4.操作便捷性：試件更換快速，軟件界面簡潔，支持一鍵啟動試驗(yàn)與自動數(shù)據(jù)處理，降低操作門檻；

5.安全性高：多重安全保護(hù)設(shè)計(jì)，覆蓋過載、高壓泄漏等風(fēng)險(xiǎn)，符合實(shí)驗(yàn)室安全標(biāo)準(zhǔn)。

五、主要功能

1.多參數(shù)協(xié)同控制：實(shí)現(xiàn)軸向加載、圍壓、裂隙傾角的獨(dú)立或協(xié)同調(diào)節(jié)，模擬不同深部地質(zhì)條件；

2.實(shí)時(shí)監(jiān)測與分析：動態(tài)監(jiān)測試件加載過程中的力、位移變化，實(shí)時(shí)繪制應(yīng)力-應(yīng)變曲線、圍壓-位移曲線；

3.裂隙擴(kuò)展追蹤：兼容外接高清攝像頭，同步記錄試件破壞過程，輔助分析裂隙擴(kuò)展路徑與形態(tài)；

4.數(shù)據(jù)處理與導(dǎo)出：自動計(jì)算峰值強(qiáng)度、彈性模量、泊松比等力學(xué)指標(biāo)，支持?jǐn)?shù)據(jù)以Excel、PDF格式導(dǎo)出；

5.試驗(yàn)程序自定義：支持用戶預(yù)設(shè)加載路徑（如恒速率加載、分級加載），滿足個(gè)性化試驗(yàn)設(shè)計(jì)。

六、可做試驗(yàn)類型

1.不同圍壓下裂隙巖石三軸壓縮試驗(yàn)：固定裂隙傾角，改變圍壓（如10MPa、30MPa、50MPa），研究圍壓對裂隙巖體力學(xué)性能的影響；

2.不同裂隙傾角下巖石三軸壓縮試驗(yàn)：固定圍壓，調(diào)節(jié)裂隙傾角（如0°、30°、60°、90°），分析裂隙角度對巖體破壞模式的作用；

3.深部地層掘進(jìn)擾動模擬試驗(yàn)：通過軸向加載速率模擬掘進(jìn)擾動強(qiáng)度，研究擾動條件下裂隙巖體的動態(tài)響應(yīng)；

4.裂隙巖石峰值強(qiáng)度與破壞形態(tài)測試：獲取試件峰值應(yīng)力、峰值應(yīng)變及破壞后的裂隙分布形態(tài)，評估巖體穩(wěn)定性。