矿山压力及其控制实验

1. 矿山压力及其控制实验 中国矿业大学（北京）

2. 矿山压力及其控制实验 • 实验一 相似材料模拟实验 • 实验二 矿压观测仪器仪表的使用

3. 实验一 相似材料模拟实验 • 实验目的 • 掌握实验的主要作用、主要方法 • 了解实验的基本理论：三个相似定律 • 了解相似材料的组成：主料、骨料、胶结物等 • 了解影响相似材料强度的因素 • 掌握模拟岩层的非连续面的方法 • 了解实验的基本步骤 • 了解实验的观测、数据采集方法

4. 实验一 相似材料模拟实验 • 原理说明 • 相似材料模拟试验的基本理论：三个相似定律 • 相似第一定律：考察两个系统所发生的现象，如果在其所有对应的点上均满足以下两个条件，称此两现象为相似现象。 条件1：相似现象的各对应物理量之比应当是常 数，称为“相似常数”。具体矿压方面的应用，模型与原型应存在三个方面的相似：几何相似、运动相似、动力相似。 条件2：凡属相似现象，都可以用同一个基本方程式描述，即模型与原型之间各对应量物理量成一定的比例关系。

5. 实验一 相似材料模拟实验 • 原理说明 • 相似材料模拟试验的基本理论：三个相似定律 • 相似第二定律：认为约束两相似现象的基本物理方程可以用量纲分析的方法转换成用相似判据Ⅱ方程来表达的新方程，即转换成Ⅱ方程。两个相似系统的Ⅱ方程必须相同。该定律更加广泛地概括了两个系统的相似条件

6. 实验一 相似材料模拟实验 • 原理说明 • 相似材料模拟试验的基本理论：三个相似定律 • 相似第三定律：认为对于同类物理现象，如果单值量相似，而且由单值量所组成的相似判断在数值上相等，现象才互相相似。该定律解答了怎样才能使现象互相相似。

7. 实验一 相似材料模拟实验 • 实验设备 • 三维相似模拟实验台 • 二维相似模拟实验台 • 散体相似模拟实验台

8. 散体相似模拟实验台

9. 二维相似模拟实验台（正面） 二维相似模拟实验台（背面，可见位移测量仪器）

10. 三维相似模拟实验台（左侧为压力控制台）

11. 实验一 相似材料模拟实验 • 实验内容 • 相似材料模拟实验的主要用途、方法 • 相似材料模拟试验的原理 • 相似材料的组成 • 模拟岩层的非连续面的方法 • 相似材料模拟实验的基本步骤、数据采集方法

12. 实验一 相似材料模拟实验 • 实验注意项 • 实验在实验室指导老师的帮助下完成，需要提前申请； • 实验中注意保护测量仪器设备，防止损坏； • 使用完毕后要进行必要的清理维护。

13. 实验一 相似材料模拟实验 • 思考题 • 影响相似材料强度的主要因素是什么？ • 模拟岩层的非连续面的方法是什么？ • 相似材料模拟实验数据采集方法是哪些？

14. 实验一 相似材料模拟实验 • 实验报告 • 阐述相似材料模拟实验的主要用途、方法及原理 • 叙述相似材料的组成及实验步骤 • 记录实验结果。

15. 实验二 矿压观测仪器仪表的使用 • 实验目的 • 了解现场矿压观测的主要内容； • 掌握现场所使用主要矿压观测仪器、仪表的使用方法。

16. 实验二 矿压观测仪器仪表的使用 • 原理说明 • 圆图压力记录仪的工作原理 • 压力传感器的工作原理 • 声波探测原理 • 位移计原理

17. 实验二 矿压观测仪器仪表的使用 • 实验设备 • 圆图自记仪

18. 实验二 矿压观测仪器仪表的使用 • 实验设备 • 圆图自记仪面板

19. 实验二 矿压观测仪器仪表的使用 • 实验设备 • 压力传感器 用于相似模拟实验时观测压力变化

20. 实验二 矿压观测仪器仪表的使用 • 实验设备 • 油压枕 用于巷道观测超前支承压力）

21. 实验二 矿压观测仪器仪表的使用 • 实验设备 • 应变片用于相似模拟实验时应变、应力变化测量

22. 实验二 矿压观测仪器仪表的使用 • 实验设备 • 声波探测仪（左侧为主机，右侧为声波探头）用于巷道围岩支护的现场观测

23. 实验二 矿压观测仪器仪表的使用 • 实验设备 • 位移计

24. 实验二 矿压观测仪器仪表的使用 • 实验内容 本实验主要演示各项仪器的操作使用方法。 • 圆图压力记录仪的使用方法 • 压力传感器的使用方法 • 声波探测围岩松动圈的方法 • 位移计的使用方法

25. 实验二 矿压观测仪器仪表的使用 • 实验注意项 • 实验完成后，应将仪器收好 • 尝试使用时不得损坏仪器

26. 实验二 矿压观测仪器仪表的使用 • 思考题 • 声波探测原理是什么？ • 压力传感器的铺设和安装方法是什么？ • 什么是支架工作阻力

27. 实验二 矿压观测仪器仪表的使用 • 实验报告 • 阐述现场矿压观测的主要内容 • 阐述现场所使用主要矿压观测仪器 • 阐述仪表的使用方法