社会现实场景
近几年我国煤矿顶板矿震灾害频发。大能量矿震的发生,一方面有可能诱发冲击地压,对井下人员及巷道的安全产生威胁,另一方面,矿区地表居民感受到明显的震动,产生恐慌情绪。在一些省或自治区,矿井发生2.0级以上的矿震还可能面临停产。而目前矿震的机理还不够清晰,矿震机理的研究成为迫在眉睫的任务。
真实问题
造成矿震的因素与条件非常复杂,为了研究矿震的机理,需要通过实验模拟不同现场条件,还原不同类型的矿震现象,进而分析出影响矿震的主控因素并提出合适的防治方法。现有实验设备功能单一,无法模拟多种不同矿震现场条件。
技术创新
本设备可以开展断层滑移致震试验、顶板层间滑移致震试验、顶板断裂致震试验等多种类型的矿震实验研究。该装置同时具备高频动载与落锤冲击功能,可用于研究开采扰动对岩层结构的影响。设备使用配重荷载进行正向加载,在确保正向加载稳定的同时也可以在断层错动等现象发生时直观反映岩层变化与震动。同时具备正向高频加载与切向冲击加载,可模拟不同类型冲击地压。

图1 断层滑动拟试验系统