一、設(shè)備介紹
三軸壓縮試驗的煤礦深部地層裂隙巖石力學(xué)性能試驗機是轉(zhuǎn)為煤礦深部地層裂隙巖石力學(xué)性能研究設(shè)計，以模擬深井巖巷實際地質(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�？烧鎸崗�(fù)現(xiàn)深部地層掘進擾動條件，獲取裂隙巖石試件的裂隙擴展規(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)實驗室固定場景使用。
三、結(jié)構(gòu)組成
1.加載系統(tǒng)
軸向加載單元：采用伺服電機驅(qū)動滾珠絲杠，提供穩(wěn)定軸向壓力，配備力傳感器實時反饋載荷；
圍壓加載單元：高壓油源與密封壓力室結(jié)合，實現(xiàn)圍壓精準(zhǔn)控制，壓力室采用高強度合金材料，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，配備角度編碼器實時顯示傾角；
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)：搭載專用試驗軟件，支持加載程序預(yù)設(shè)、實時數(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.安全保護系統(tǒng)
過載保護：當(dāng)軸向力或圍壓超過設(shè)定值10%時，設(shè)備自動停機；
壓力室防爆保護：配備壓力釋放閥與防爆護罩，避免高壓泄漏風(fēng)險。
四、設(shè)備優(yōu)點
1.高模擬性：精準(zhǔn)復(fù)現(xiàn)深部地層高圍壓環(huán)境與掘進擾動下的力學(xué)條件，試驗結(jié)果貼近現(xiàn)場實際；
2.參數(shù)可控性強：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：多重安全保護設(shè)計，覆蓋過載、高壓泄漏等風(fēng)險，符合實驗室安全標(biāo)準(zhǔn)。
五、主要功能
1.多參數(shù)協(xié)同控制：實現(xiàn)軸向加載、圍壓、裂隙傾角的獨立或協(xié)同調(diào)節(jié)，模擬不同深部地質(zhì)條件；
2.實時監(jiān)測與分析：動態(tài)監(jiān)測試件加載過程中的力、位移變化，實時繪制應(yīng)力-應(yīng)變曲線、圍壓-位移曲線；
3.裂隙擴展追蹤：兼容外接高清攝像頭，同步記錄試件破壞過程，輔助分析裂隙擴展路徑與形態(tài)；
4.數(shù)據(jù)處理與導(dǎo)出：自動計算峰值強度、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），滿足個性化試驗設(shè)計。
六、可做試驗類型
1.不同圍壓下裂隙巖石三軸壓縮試驗：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：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.深部地層掘進擾動模擬試驗：通過軸向加載速率模擬掘進擾動強度，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。
