1 相似模型实验设计1.1模型相似比 为了很好的模拟30101工作面开采过程中上覆岩层的移动变形过程及地表移动变形过程,确定合理的几何相似比是实验的首要问题。本相似模拟实验模拟的岩层厚度为240260m,选择 1:200 几何相似比,模型高度为 120130cm,这样既可以很好的模拟上覆岩层的移动变形过程,还可以对地表移动变形过程进行模拟。 根据实验要求和相似原理,确定了模型的相似常数,具体如下(参数下标 p 表示原型,下标 m 表示模型):1.2模型制作以砂、石膏、碳酸钙为相似材料制作相似岩组,主要参考实际岩组内岩石的单轴抗压强度,通过配比试验确定各相似岩组的材料配比。相似岩组的参数及材料配比如表1所示。另外,用可塑含砂粘土模拟第四系底部粘土,用松散的干砂铺设底部粘土以上土层。表1 相似岩组的参数及材料配比编号相似岩组单轴抗压强度MPa密度kg/m3材料配比水砂子石膏碳酸钙1泥岩组0.128150094.03.03.01/102粉砂岩、细砂岩0.06894.82.6