系統(tǒng)加載系統(tǒng)：主要包括主機、加載水箱，壓力傳感器、變形傳感器、位移傳感器、EDC測控器、伺服液壓源等。側(cè)向加載系統(tǒng)：主要包括壓力室、壓力傳感器、EDC測控器、伺服液壓源等。高壓突水系統(tǒng)：主要包括柱塞泵、穩(wěn)壓器、緩沖器、隔離器、流量計，安全閥等。
突水系統(tǒng)包括滲透加壓系統(tǒng)、伺服電機和控制器、EDC測控器。該系統(tǒng)可以實現(xiàn)多級可控的恒定突水流量控制。在試驗盒的水口設(shè)置一套液壓傳感器、流量測量裝置和穩(wěn)壓裝置，并在EDC控制系統(tǒng)軟件中設(shè)置一個壓差控制通道，來測量進口壓力和口壓力的差值。而且可以實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)滲透壓力控制。
突水試驗盒包含了盒體、密封材料、加載墊片等，盒體中頂板、后板、右側(cè)板由高剛度鋼板制成，通過螺栓連接固定在框架上，可實現(xiàn)實驗盒系統(tǒng)拆卸和轉(zhuǎn)換。密封材料采用新型材料，其既有一定強度、又能承受一定的變形，而且摩擦力比較小，可以很好地隔離高壓突水。在試件左側(cè)和右側(cè)通過加載單元施加獨立側(cè)向載荷，頂部施加垂向載荷，試件通過密封材料實現(xiàn)在滑動狀態(tài)下仍然保持壓密封。通過頂部不同材料墊塊受壓變形量的差異，實現(xiàn)巖塊裂隙左右兩部分的剪切位移。可應(yīng)用控制器直接對突水進行伺服控制實現(xiàn)；恒定側(cè)向剛度的控制，把根據(jù)測量得到的法向應(yīng)力與法向變形計算的法向剛度值作為控制參數(shù)饋給控制器來實現(xiàn)控制。
系統(tǒng)的試驗原理
以煤層底板突水因素水壓、底板巖層、地質(zhì)構(gòu)造、采礦活動為主要研究對象，以巖體滲流突變誘發(fā)應(yīng)力場、溫度場、位移場以及地球物理場的變化特征為主線，分析巖層性質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造、采礦活動以及水壓大小等因素變化對底板破壞模式、突水點位置及突水前兆信息的影響，深入探討采動煤層底板突水的機理、特征、規(guī)律等，重點研究采礦煤層底板破壞突水工程現(xiàn)象的誘發(fā)、發(fā)生、發(fā)展等過程的時空演化規(guī)律，建立多場耦合的底板破壞力學模型和突水識別模型。綜合考慮采動效應(yīng)及承壓水運動，提原位張裂與零位破壞理論，闡明了底板巖體移動發(fā)生、發(fā)展、形成和變化的過程，揭示了礦井突水的內(nèi)在原因。
從力學分析角度發(fā)，提薄板模型理論，認為底板巖體由采動導水裂隙帶及底板隔水帶組成。中科院地質(zhì)所提“強滲通道”說，認為底板是否發(fā)生突水關(guān)鍵在于是否具備突水通道。煤科院西安分院提“巖水應(yīng)力關(guān)系”說，認為底板突水是巖(底板砂頁巖)、水(底板承壓水)、應(yīng)力(采動應(yīng)力和地應(yīng)力)共同作用的結(jié)果。中國礦業(yè)大學錢鳴高院士提關(guān)鍵層理論，認為,煤層底板在采動破壞帶之下，含水層之上存在一層承載能力{zg}的巖層，稱為“關(guān)鍵層”，底板突水與否決由關(guān)鍵層所控制。
名     稱 QKX-TS-103
相似材料尺寸 900*800*500
豎向{zd0}壓力 1MPa
側(cè)向{zd0}壓力 1MPa
豎向加載點 2個
側(cè)向加載點 1個
豎向單點壓力 150KN
側(cè)向單點壓力 200KN
豎向{zd0}行程 300mm
側(cè)向{zd0}行程 150mm
加載力值精度 <±1%F.S
加載力值分辨率 0.1KN
位移測量精度 <±1%F.S
位移測量分辨率 0.1mm
系統(tǒng)壓力 15MPa
電機功率 5kw
工作電壓 380V
主機滿載變形量 <2mm
設(shè)備外形尺寸 2500*1500*2000（長寬高）
整機重量 4500kg
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