系统用途：主要用于模拟矿山开采过程，研究采动影响下上覆岩层的运动特征、破断范围、裂纹扩展贯通情况，以及地表移动变形规律等。通过该系统可开展矿山采场巷道支护相似材料三维模拟试验、煤岩体冲击倾向性试验等，为矿山安全生产、采空区治理与塌陷地修复等提供理论依据和技术支持。

工作原理：依据相似材料理论和相似准则，将矿山上煤层、覆岩、地表岩层按照一定的比例缩小，选用合适的相似材料制作矿山模型。在模型达到预期状态后，采出模型中煤层，观测并记录煤层开采后上覆岩层和地表岩层的运移情况，据此探究现实开采过程中工作面上方岩层的移动变形规律。

系统组成：

试验箱：通常由刚性箱体板和柔性可变形角板组成，可形成封闭空间用于铺设岩层相似模拟材料。部分试验箱内设有煤岩层模拟装置，如通过垂直升降杆控制模拟开采底板厚度及煤层开采，通过铰接球和小平板模拟地层及煤层倾角。

加载装置：如液压油缸等设备，可给试验箱提供围压，模拟矿体开采过程中实际受力状态。一些系统采用气袋加压装置，能在岩层断裂下沉情况下仍保证垂直岩层向下的均匀载荷。

监测装置：一般包括应力传感器、声发射传感器、热红外成像仪、3D 激光扫描仪、微型高清摄像头等。应力传感器用于监测岩层应力变化，声发射传感器监测岩层破断信号，热红外成像仪和 3D 激光扫描仪用于监测岩层位移和变形，微型高清摄像头可实时观测采空区内岩层变形和破坏情况。

技术参数：

调速范围200mm/min 无极调速

负荷50吨

功率35KW

类型反力架

适用范围结构力学试验加载系统

显示方式数显

重量3500 kg

梁跨中最大荷载1000kN

有效试验空间4500×500×2000mm

试验力测量范围2％-100％FS

活塞有效行程100mm

测量精度0.1

是否自动全自动

操作方式数显式触摸屏控制

用途结构力学试验

仪器特点：采用装配式结构，具有较大的活动范围，能适应不同的试验内容及其边界条件。部分系统采用新型传感合一的导波光学应力应变传感测量系统，解决了模型内部位移的量测问题，还能实现三维立体物理模拟的四周和顶部柔性加载，以及真三维原岩应力场的模拟加载和顶部载荷随岩层开采沉陷的随动。