[00316743]地下工程大型真三维多场耦合物理模拟试验技术与装备

一、成果简介

复杂环境深部地下工程灾变机理与安全防控堪称世界级工程技术难题，物理模拟试验是重要的研究手段。历经 16年科技攻关与工程实践，攻克了系列关键技术，发明了地下工程大型真三维多场耦合物理模拟试验技术与装备，主要由模块组合式自密封大型反力装置、多油路真三维地应力与高压水气耦合加载系统、复杂模型全过程真实模拟新技术与系统等构成。

1）研发的模块组合式自密封大型反力装置具有尺寸可调、高压密封、高强高刚、真三维承载等优点，突破了复杂地质模型高应力边界、水力边界、气体边界耦合加载与高压自密封技术难题。

2）自主研发的数控针阀调压和多油路独立伺服控制技术，攻克了模型试验真三维非均匀梯度加载与循环加卸载技术难题；采用伺服控制气压驱水（气）技术，攻克了模型内部大流量高压水气加载技术难题。

3）研发了制作倾斜地质构造的多角度旋转装置，发明了任意洞型自动开挖掘进系统，独创了可测试模型体内部任意部位变形的光栅微型多点位移采集系统，攻克了复杂大型地质模型高效制作、精准开挖和精确测试技术难题，实现了不同领域深部工程施工开挖灾变演化全过程的真实物理模拟。

地下工程大型真三维多场耦合物理模拟试验装备

试验装备的产业化应用

二、获奖情况

1.国家技术发明二等奖（通过第二轮评审，已公示）；

2. 中国岩石力学与工程学会技术发明二等奖；

3. 安徽省科学技术一等奖；

4. 山东省技术发明奖一等奖。

三、应用情况

项目专利技术实现转化和产业化，先后为国家能源集团、马兰基地、武汉大学、石家庄铁道大学、中石油勘探开发研究院、淮南矿业集团、煤炭科学研究院等20家单位定制研发了24套不同功能的试验系统，为6个国家重点实验室和11个省部级重点实验室建设提供了重要的科学试验装备，累计合同金额 12139 万元，在能源、交通、国防、矿山、水利等领域典型工程中得到广泛应用，实现了深部工程重大灾害的主动防控，产生经济效益 11.7896 亿元，引领了地下工程物理模拟试验技术的发展方向，有力促进了行业技术进步，为深部工程安全建设提供了强有力的技术保障。

四、拟合作方式：□技术转让R技术开发□技术咨询R技术服务