煤炭开采过程导水裂隙带高度

煤矿河下开采导水裂隙带高度的试验

薄煤层开采覆岩导水裂隙带高度相似材料试验装置

一、装置介绍

本试验装置为河下采动导水裂隙模拟专用台架，专为煤矿河下浅埋煤层场景设计，核心功能是通过缩尺模型复现“河水荷载 - 覆岩应力 - 采动开挖 - 裂隙渗流” 的耦合过程。装置以相似理论为基础，集成应力加载、采动模拟、渗流控制与多参数监测功能，可直观观测覆岩垮落带、裂隙带发育动态，精准捕捉导水裂隙带高度（贯通性裂隙的岩层范围），解决 “三下” 规程预测值与实际工况偏差问题，为裂采比验证、采高控制提供试验载体。

二、主要技术参数

1.模型箱尺寸：长×宽×高=2000mm×600mm×2000mm

2.加载系统参数

垂直加载：4 台同步液压千斤顶（单台力 125kN，总加载力 500kN），

控制精度±0.5% FS，加载速率 0.01~0.1MPa/min 可调，

最大加载应力0.475MPa（模拟覆岩自重）

水平加载：2 台侧向油缸（单台力 100kN，总加载力 200kN），

应力控制范围0~0.5MPa，支持位移 / 应力双模式控制

3.采动模拟参数

驱动方式：伺服电机（功率2.2kW）+ 滚珠丝杠推进速度：0.1~0.5mm/min 可调，

推进行程1800mm

厚度20~50mm 可调

4.监测系统参数

位移监测：

激光位移计：10 个，精度 ±0.01mm，

采样频率1~10Hz

5.环境与供电参数

工作温度：15~35℃（精度±1℃）

供电要求：AC380V/220V 50Hz，