（1）平台简介

建设背景：煤矿地下水库坝体由工作面开采的留设煤柱与人工坝体组合而成，且煤柱坝体和人工坝体的受力条件十分复杂，需要对坝体结构的安全性进行大量的基础理论与试验研究。由于煤矿地下水库是一种新型结构，目前国内外还没有专门的试验平台对其进行研究，因此需要建设煤矿地下水库坝体结构试验平台来进行研究。煤矿地下水库坝体结构试验平台由坝体结构与参数优化试验台、振动模拟试验台和高性能数值分析计算机等组成。

建设意义：煤矿地下水库坝体结构试验平台是首个对煤矿地下水库坝体结构（地下水工结构）进行动力特征分析的试验平台，主要用于煤矿地下水库结构模拟、坝体结构与参数优化模拟、侧向水压作用对坝体安全性的影响模拟及矿震和地震等对坝体稳定性影响分析。通过本平台建设，可以为煤矿地下水库坝体结构设计提供理论基础，为煤矿地下水库长期运营过程的安全稳定性提供技术支撑。

（2）平台主要模块

煤矿地下水库坝体试验平台根据功能特点分为坝体结构振动试验台和坝体结构参数优化试验台。

1）坝体结构震动模拟试验台

坝体结构震动试验台主要用于分析矿震或地震作用下坝体的安全性与稳定性，由震动台面、作动器、液压油源动力系统、控制器等组成。如图1所示。

图1 坝体结构振动试验台示意图

2）坝体结构参数优化试验台

用于分析水库人工坝体不同结构、材料、与煤柱结合方式在受覆岩压力下坝体的稳定性和渗漏情况，评估合理的坝体结构形式及尺寸，由试验台框架、加载系统、监测系统及控制系统组成。如图2所示。

图2 坝体结构与参数优化试验台示意图

（3）平台功能介绍

1）平台可以模拟煤矿地下水库人工坝体、煤柱坝体和二者结合部位处的不同工况条件，模拟不同煤层厚度、倾角、煤体和围岩条件下坝体的应力应变情况;

2）平台模拟加载煤矿地下水库人工坝体、煤柱坝体所受的围岩压力、水库水压、采空区松散物侧向压力等外部载荷下的变形和位移轨迹、压裂和剪切的破坏阈值等参数，人工坝体和煤柱结合部位的相互作用受力分析及破坏机理；

3）试验平台观察分析水库人工坝体不同结构、材料、与煤柱结合方式在受覆岩压力下坝体的稳定性和渗漏情况；

4）平台可以分析不同的地质条件下（如水库埋深、煤层高度和倾角等）的煤矿地下水库人工坝体、煤柱坝体和二者结合部位在不同地震或矿震作用下的安全稳定性。