采场模型试验应力(压力)测量系统研制及应用

摘要

依托自主研制的采场模型试验系统,研制了与之配套的低扰动、高精度、高效率应力(压力)测量系统,包括工作面超前支承压力监测系统、顶板支护模拟系统和等弹模弱扰动模型应力监测系统3部分。测量系统标定结果表明,超前支承压力监测系统输出值稳定,受载与输出值线性度高;顶板支护模拟系统基于液压控制原理,具有线性度高、重复性好、力学性能稳定等优点;模型应力测试块体与模型材料力学性能匹配、变形协调性好,防潮绝缘特性适应模型铺设及养护期间的潮湿环境。采场模型试验应用效果表明,整套测量系统采样精度高、测试效率高,具有良好的长时可靠性;能够得到覆岩采动应力场的演化特征,可以开展顶板来压特征、支架与顶板相互作用关系研究,为深入阐释采动应力场与覆岩破断形态的关联性研究提供试验依据。