设备系统：深部软岩水理作用智能测试系统

实验室位置：A103

分室概况

水是诱发软岩巷道大变形乃至塌方、隧道渗漏、矿井突水、以及古文物遗址病害等一系列岩土工程病害与灾变最活跃的因素。岩石遇水后物理、化学以及力学性质发生改变，造成岩石强度软化、岩体损伤与劣化，是导致围岩体失稳的根本原因。因此，为了模拟水对岩石强度的软化效应，并兼顾考虑水的形态影响，实现岩石在液态水/气态水作用下吸水过程的实时显示及数据存取的智能化为现场提供基础的科学数据，何满潮院士自主设计并研制成功了深部软岩液态水/气态水智能测试系统，结合红外热像仪以及近红外光谱仪研究软岩与水相互作用，全面了解岩石遇水后物理力学性质的具体变化过程，从而对岩土工程现场稳定性支护以及水灾预防提供理论的参考依据。

深部软岩水理作用智能测试系统包括液态水吸附系统和气态水吸附系统，主要由主体试验箱、称重子系统、温湿度监控和数据采集系统组成，是模拟煤矿现场岩石吸水环境和探讨岩石内部粘土矿物（例如蒙脱石等）形成不饱和电场的吸水机理的新一代智能系统，可以实现大批量实验的统一化操作，并能随时监测实验环境中温度和湿度的变化；实现岩石动态吸水实验过程中吸水曲线的实时显示及吸水实验数据存取的智能化。近红外光谱分析系统集光谱采集、定性模型建立、定量模型建立、日常测定四个功能于一体，可无损、实时对岩石矿物的水含量与矿物成分进行定性、定量分析。

目前，该分室已完成三十余项项目，为铁法煤业集团大强煤矿、和丰鲁能煤电化开发有限公司、新加坡南洋理工大学、中国地质科学研究院、南芬露天铁矿、敦煌研究院、重庆大足石刻研究院、内蒙古太平矿业有限公司等多家单位提供基础理论数据，同时已培养博士生7人，硕士生22人，共发表39篇学术期刊论文，其中SCI检索16篇，EI检索10篇，国家发明专利4项。

仪器介绍

软岩水理作用实验分室主要有三台仪器：液态水吸附实验系统、气态水吸附试验系统以及近红外光谱分析系统。其主要功能优势主要体现在以下五个方面：

（1）岩石在有水压作用和无水压作用下的吸水软化效应；

（2）各类软岩吸水规律的动态、实时测量；

（3）恒温恒湿环境的岩石吸附气态水规律；

（4）温湿度对岩石吸附气态水的影响；

（5）结合红外热像仪、近红外光谱仪可获得岩石吸水过程中的温度场与光谱特征。

近红外光谱分析系统