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龙图腾网获悉太原理工大学;山煤国际能源集团股份有限公司申请的专利一种模拟采动影响下覆岩运动特征的三维试验装置及方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115901476B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-01-20发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211581760.7，技术领域涉及：G01N3/12；该发明授权一种模拟采动影响下覆岩运动特征的三维试验装置及方法是由郝瑞卿;冯国瑞;李文璞;靳瑾;焦昊;张逸群;张云峰;裴春敏;耿娅琼;赵璐设计研发完成，并于2022-12-10向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种模拟采动影响下覆岩运动特征的三维试验装置及方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种模拟采动影响下覆岩运动特征的三维试验装置及方法，该装置包括加载装置、试验箱及覆岩运动监测装置；加载装置包括压力机支撑架、液压油缸、油压控制器、试验箱压板；试验箱包括箱体和煤岩层模拟装置；煤岩层模拟装置包括底盘、垂直升降杆、小平板、铰接球、铰接控制器和小型液压控制器组成；覆岩运动监测装置，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、数据采集处理器。本发明结构简单、使用方便、能模拟各类开采方法、自由调整开采参数、内部观测上覆岩层破断形式及运动特征，为后续上行开采的可行性判别提供基础资料。

本发明授权一种模拟采动影响下覆岩运动特征的三维试验装置及方法在权利要求书中公布了：1.一种模拟采动影响下覆岩运动特征的三维试验装置，其特征在于包括加载装置、试验箱及覆岩运动监测装置； 加载装置包括压力机支撑架、液压油缸、油压控制器、试验箱压板；其中，压力机支撑架构成整个三轴试验装置的外框架，包括压力机顶板、压力机底板和压力机立柱；压力机立柱连接压力机顶板和压力机底板，且嵌固于地面；液压油缸固定在压力机支撑架上，液压油缸一端与油压控制器连接，油压控制器为油缸提供油压，另一端和试验箱压板连接，给试验箱提供围压；试验箱压板设置在试验箱箱体的外侧面； 试验箱包括箱体和煤岩层模拟装置；其中，箱体包括前、后、左、右和上部的刚性箱体板以及连接刚性箱体板的柔性可变形角板； 煤岩层模拟装置包括底盘、垂直升降杆、小平板、铰接球、铰接控制器和小型液压控制器；其中，底盘为由刚性较大的材料制成的矩形底盘；底盘固定于压力机底板上；垂直升降杆用于控制模拟开采底板的厚度以及模拟不同开采方式下煤层的开采；垂直升降杆固定于底盘上，且与小型液压控制器连接，通过小型液压控制器控制垂直升降杆压力实现垂直升降，模拟煤层的开采和充填，以及采后液压支架的支撑力；垂直升降杆呈平行排列布置，覆盖整个底盘；每个垂直升降杆均与一个小平板连接，通过所述铰接控制器控制小平板与水平地面的角度；铰接球通过铰接控制器控制角度，小平板焊接于铰接球上，通过控制铰接球的角度来控制小平板与水平地面所成的角度，模拟地层及煤层倾角；小平板上表面带有弹簧装置，通过弹簧的弹力模拟煤层开采后，充填体的回填情况；小平板上表面和岩层接触，因为岩层重量比较大，当置于小平板上时，弹簧一直处于压缩状态； 覆岩运动监测装置，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、数据采集处理器；数据采集处理器与应力传感器、声发射传感器、热红外成像仪、3D激光扫描仪、微型高清摄像头电连接，记录相关数据并进行数据的存储和转换；在试验箱内铺设岩层相似模拟材料时，在每层材料的下部埋设应力传感器，通过应力传感器对各层岩层在开采前、采动过程中的应力变化情况进行实时监测；在试验箱内预判关键层的相似材料边缘处放置声发射传感器，用于监测上覆岩层破断的声发射信号和瞬时弹性波，以确定岩层破断的时间和位置；热红外成像仪架设于试验箱外侧，架设高度与试验箱中心位置齐平，用于煤层开采前、开采过程中及开采后上覆岩层的位移和变形监测，以确定覆岩破断位置和发生时间；3D激光扫描仪用于各岩层铺设阶段和模拟试验结束后的全景扫描；微型高清摄像头设置在底盘上方试验箱体内部，对上覆岩层的变形和破坏情况进行监测。

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