深地工程断层滑移模型试验系统及安全控制方法

技术领域

本发明专利涉及矿山动力灾害防治技术领域，尤其涉及一种深地工程断层滑移模型试验系统及安全控制方法。

背景技术

深部开采的岩体处于较为复杂的地质环境中，随着我国煤炭开采深度不断增加，深部岩体受复杂地应力与动力冲击的共同影响，易发生断层滑移地质灾害。可以利用设置锚杆来减小断层滑移的距离，来减轻因断层滑移带来的危害，进而为煤炭开采提供安全保障，提高煤炭生产效率。但是，断层滑移过程中受力复杂，无法确定能够起到支护作用的锚杆数量。

发明内容

本申请针对现有方式的缺点，提出一种深地工程断层滑移模型试验系统及安全控制方法，用以解决现有技术存在的无法确定能够起到支护作用的锚杆数量的技术问题。

第一个方面，本申请实施例提供了一种深地工程断层滑移模型试验系统，包括：壳体，所述壳体内部设置有容置腔；压力加载件和应力波模拟件，所述压力加载件和所述应力波模拟件均设置于所述壳体上；振动模拟件，所述振动模拟件支撑于所述壳体；断层模拟体，所述断层模拟体设置在所述容置腔内，所述断层模拟体包括两个岩层模拟部，设置于两个所述岩层模拟部之间的裂隙带模拟部和设置于所述岩层模拟部内的锚杆支护模拟棒；渗透压模拟件和巷道结构模拟件，所述渗透压模拟件和所述巷道结构模拟件均设置于所述岩层模拟部内；加热件，所述加热件设置于所述断层模拟体四周；检测装置，用于检测所述锚杆支护模拟棒支护范围内的参数；控制装置，所述控制装置连接并控制所述应力波模拟件、所述压力加载件、所述振动模拟件、所述渗透压模拟件、所述压力加载件、所述加热件和所述检测装置，以确定所述岩层模拟部的滑移距离，所述滑移距离用于确定锚杆支护方案中的锚杆数目。

作为一种可选地实施方式，所述加热件包括：多个加载板，每个所述加载板具有夹层，所有所述加载板的夹层连通形成气体流通结构；气体加热器，所述气体加热器的输气端部与所述气体流通结构连通，用于将热空气通入所述气体流通结构；加热板，贴合所述加载板靠近所述断层模拟体的一侧，用于对所述断层模拟体加热。

作为一种可选地实施方式，所述压力加载件包括：第一方向压力加载部，所述第一方向压力加载部设置于所述壳体的顶壁；第二方向压力加载部，所述第二方向压力加载部设置于所述壳体的第一侧壁；第三方向压力加载部，所述第三方向压力加载部设置于所述壳体的第二侧壁；第一锤击部，所述第一锤击部用于穿过所述壳体的顶壁，并沿所述第一方向作用于所述断层模拟体；落锤，所述落锤设置在所述壳体外侧，且与所述第一锤击部对应；第二锤击部，所述第二锤击部设置在所述壳体的第一侧壁，用于沿所述第二方向作用于所述断层模拟体；第一摆锤，所述第一摆锤设置在所述壳体外侧，且与所述第二锤击部对应；第三锤击部，所述第三锤击部设置在所述壳体的第二侧壁，且与所述第三方向压力加载部相对应；第二摆锤，所述第二摆锤设置在所述壳体外侧，且与所述第三锤击部对应；其中，所述第一方向压力加载部用于沿第一方向作用于所述断层模拟体，所述第二方向压力加载部用于沿第二方向作用于所述断层模拟体，所述第三方向压力加载部用于沿第三方向作用于所述断层模拟体；所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向相互垂直。

作为一种可选地实施方式，所述应力波模拟件包括：振动锤，所述振动锤设置于所述壳体上，用于模拟不同频率和能量的远域动力冲击波。

作为一种可选地实施方式，所述巷道结构模拟件包括可融主体和设置于所述可融主体内的加热芯；其中，所述加热芯连接于所述控制装置，用于加热融化所述可融主体，以在所述岩层模拟部内形成巷道结构。

作为一种可选地实施方式，所述深地工程断层滑移模型试验系统还包括：底座，所述底座设置在所述容置腔内；多个支撑板，多个所述支撑板沿一直线方向间隔设置于所述底座上，所述多个支撑板转动连接于所述底座；两个插板，两个所述插板分别设置于任意两个所述支撑板上；其中，所述裂隙带模拟部形成在两个所述插板之间，通过调节所述支撑板的倾斜角度，来调整所述裂隙带模拟部的倾斜角度。

第二个方面，本申请实施例提供了一种深地工程断层滑移模型试验系统的安全控制方法，所述方法包括：根据如本申请前述实施例中任一项所述的深地工程断层滑移模型试验系统确定岩层模拟部的滑移距离；如果所述滑移距离大于预设距离，则根据预设的单位滑移距离能量公式，确定单位滑移距离能量；根据预设的锚杆支护模拟棒的剪切能量、所述单位滑移距离能量和裂隙带模拟部的长度确定模拟锚杆的数目，所述模拟锚杆的数目为锚杆支护方案中的锚杆数目。

作为一种可选地实施方式，所述根据预设的锚杆支护模拟棒的剪切能量、所述单位滑移距离能量和裂隙带模拟部的长度确定锚杆数目，包括：将所述单位滑移距离能量与所述预设的锚杆支护模拟棒的剪切能量两者的比值，与所述裂隙带模拟部长度的乘积作为所述模拟锚杆的数目。

作为一种可选地实施方式，确定所述滑移距离的公式为：S=（E

作为一种可选地实施方式，确定所述单位滑移长度能量的公式为：E=usinθ（F

本申请提供了一种深地工程断层滑移模型试验系统及安全控制方法，本申请的实施例提供的技术方案至少带来以下有益效果：

断层模拟体置入容置腔内，通过渗透压模拟件、加热件、压力加载件、应力波模拟件、巷道结构模拟件、振动模拟件和控制装置，针对深地工程中可能发生断层滑移地段进行断层滑移模拟试验，以确定滑移距离，该滑移距离用于确定锚杆数目，以便于对锚杆支护方案进行适应性调整，以保证锚杆支护的支护强度，避免断层滑移现象，减小地质灾害带来的损失。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本申请实施例提供的一种深地工程断层滑移模型试验系统的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种深地工程断层滑移模型试验系统的后侧方向的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种深地工程断层滑移模型试验系统中的裂隙带模拟部调节件10结构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种深地工程断层滑移模型试验系统的安全控制方法的流程示意图。

附图标记及对应的说明：

1：壳体；11：壳壁；12：安装通孔；

2：应力波模拟件；

3：振动模拟件；

4：断层模拟体；41：岩层；42：裂隙带模拟部；

5：承压水包；

6：第一锤击部；

7：第二锤击部；

8：第三锤击部；

9：第二摆锤；

10：油缸；

101：底座；

102：支撑板。

具体实施方式

下面详细描述本申请，本申请的实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。此外，如果已知技术的详细描述对于示出的本申请的特征是不必要的，则将其省略。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能解释为对本申请的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语），具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本申请的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”到另一元件时，它可以直接连接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”可以包括无线连接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

本申请的发明人进行研究发现，深部开采的岩体位于高地应力、高地温、高渗透压与动力扰动的环境中。深部岩体中存在裂隙带，其周围岩体受近域不同方向的动力冲击和远域冲击应力波的影响，深部岩体沿裂隙带发生断层滑移（正断层或逆断层），但是并不能确定锚杆能够起到支护作用。

本申请提供的一种深地工程断层滑移模型试验系统及安全控制方法，旨在解决现有技术的如上技术问题。

下面以具体地实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。

如图1-2所示，本申请实施例提供了一种深地工程断层滑移模型试验系统，主要包括壳体1、压力加载件、应力波模拟件2、振动模拟件3、断层模拟体4、渗透压模拟件、巷道结构模拟件、加热件、检测装置和控制装置。壳体内部设置有容置腔，压力加载件和应力波模拟件2均设置于壳体1上；振动模拟件3支撑于壳体1；断层模拟体4设置在容置腔内，断层模拟体4包括两个岩层模拟部41，设置于两个岩层模拟部41之间的裂隙带模拟部42和设置于岩层模拟部41内的锚杆支护模拟棒；渗透压模拟件和巷道结构模拟件均设置于岩层模拟部41内；加热件设置于断层模拟体4一侧；检测装置用于检测锚杆支护模拟棒支护范围内的参数；控制装置连接并控制应力波模拟件2、压力加载件、振动模拟件3、渗透压模拟件、压力加载件、加热件和检测装置，以确定岩层模拟部41的滑移距离，滑移距离用于确定锚杆支护方案中的锚杆数目。

在一些可能的实施例中，壳体1可以为立方体结构。壳体1的壳壁11围设形成用于容置断层模拟体4的容置腔。

为了保证较高的近似度，断层模拟体4可以通过相似比（包括几何相似比和力学相似比）预先制作。制作之前可以对待模拟的断层滑移地段的岩体进行采样，并在实验室对采样的岩体进行检测，以找到最接近待模拟岩体的材料，并制作岩层模拟部41。裂隙带模拟部42可以由碎石、石英砂、土制作形成。

锚杆支护模拟棒可以为剪切强度10千牛、直径为5毫米的钢棒。

锚杆支护模拟棒支护范围内的参数包括但不限制于应力参数、位移参数、水压参数、角度参数、温度参数、湿度参数、动态压力参数和静态压力参数。

控制装置通过检测装置获取试验中的参数，并根据预设公式的确定滑移距离，如果滑移距离大于预设距离，则根据预设的单位滑移距离能量公式，确定单位滑移距离能量，可以先确定单位滑移距离能量与预设的锚杆支护模拟棒的剪切能量两者的比值，然后将得到的比值与裂隙带模拟部42长度的乘积作为模拟锚杆的数目。

通过本申请实施例提供的深地工程断层滑移模型试验系统，断层模拟体4置入容置腔内，通过渗透压模拟件、加热件、压力加载件、应力波模拟件2、巷道结构模拟件、振动模拟件3和控制装置，针对深地工程中可能发生断层滑移地段进行断层滑移模拟试验，以确定滑移距离，该滑移距离用于确定锚杆数目，以便于对锚杆支护方案进行适应性调整，以保证锚杆支护的支护强度，避免断层滑移现象，减小地质灾害带来的损失。

基于前述实施例，提供一些可能的实施例，深地工程断层滑移模型试验系统包括多个振动模拟件3，该多个振动模拟件3均匀设置于壳体1的底部。振动模拟件3主要包括相连接的液压伸缩柱和球形轴承。球形轴承固接于壳体1底部，液压伸缩柱可以绕球形轴承进行任意方向摆动，以实现对断层模拟体4不同方向不同倾角的调整和振动方向模拟。断层模拟体4在受到动力荷载后，弹性段的弹簧由于受力不同可有不同程度的压缩与释放，使得壳体1出现晃动，这样可以模拟深部地下工程受动力冲击后的微震现象。其中，振动模拟件3可以包括多个液压伸缩柱，该多个液压伸缩柱的一端相交与一处并与球形轴承转动连接，以形成支撑结构。液压伸缩柱包括相连接的伸缩段和弹性段，伸缩段可进行自由伸缩，弹性段包括弹簧。

基于前述实施例，提供一些可能的实施例，渗透压模拟件包括承压水包5、增压器和耐压管。增压器通过耐压管与承压水包5连接，以调控高承压水包5内的压力。承压水包5可根据深地工程现场条件进行制作。在制作断层模拟体4的过程中，可以将承压水包5放置断层模拟体4内。当承压水包5内的水压超过限制水压时，承压水包5内的水可以向外渗流。承压水包5内的水压越大，水渗流的越快。其中，控制装置与增压器连接，用于调节承压水包5的水压，以模拟深部高渗透压的环境。在进行断层滑移模拟试验时，由于岩层模拟部41的挤压错动，承压水包5受到挤压，承压水包5内的水压发生变化，这样可以模拟深地环境中，承压水层受断层滑移的影响的变化情况，例如可能出现裂隙，承压水流失等现象。

如图1-2所示，作为一种可选地实施方式，加热件包括多个加载板、气体加热器和加热板。每个加载板具有夹层，所有加载板的夹层连通形成气体流通结构；气体加热器的输气端部与气体流通结构连通，用于将热空气通入气体流通结构；加热板贴合加载板靠近断层模拟体4的一侧，用于对断层模拟体4加热。

基于前述实施例，提供一些可能的实施例，加载板和加热板均设置在容置腔内，且设置在断层模拟体4的四周，例如，设置在断层模拟体4的顶部，加热板贴合断层模拟体4，用于对断层模拟体4进行恒温加热。其中，通入气体流通结构的热空气，起到保温隔层作用，以模拟深部高温的环境。

基于前述实施例，提供一些可能的实施例，深地工程断层滑移模型试验系统还包括加湿器，该加湿器设置于壳体1上，且连接于控制装置，加湿器用于改变容置腔内的湿度，以贴合实际的地质环境。

如图1-2所示，作为一种可选地实施方式，压力加载件主要包括第一方向压力加载部、第二方向压力加载部、第三方向压力加载部、第一锤击部6、第二锤击部7、第三锤击部8、落锤、第一摆锤和第二摆锤9。第一方向压力加载部设置于壳体1的顶壁；第二方向压力加载部设置于壳体1的第一侧壁；第三方向压力加载部设置于壳体1的第二侧壁；第一锤击部6用于穿过壳体1的顶壁，并沿第一方向作用于断层模拟体4；落锤设置在壳体1外侧，且与第一锤击部6对应；第二锤击部7设置在壳体1的第一侧壁，用于沿第二方向作用于断层模拟体4；第一摆锤，第一摆锤设置在壳体1外侧，且与第二锤击部7对应；第三锤击部8设置在壳体1的第二侧壁，且与第三方向压力加载部相对应；第二摆锤9设置在壳体1外侧，且与第三锤击部8对应；其中，第一方向压力加载部用于沿第一方向作用于断层模拟体4，第二方向压力加载部用于沿第二方向作用于断层模拟体4，第三方向压力加载部用于沿第三方向作用于断层模拟体4；第一方向、第二方向和第三方向相互垂直。

基于前述实施例，提供一些可能的实施例，壳体1的壳壁11包括顶壁、侧壁和底壁，侧壁包括相邻设置的第一侧壁和第二侧壁。壳壁11上均匀开设有连通容置腔和外部环境的安装通孔12，安装通孔12用于安装油缸10，该油缸10可以与控制装置连接，每个油缸10的输出端伸入容置腔内，每个油缸10的输出端连接有加载板，该加载板用于与断层模拟体4的表面接触，通过控制装置控制多个油缸10同时作用于断层模拟体4，以保证多方向的加载压力，使断层模拟体4处于高地应力环境。

第一方向压力加载部为设置于壳体1的顶壁的油缸10；第二方向压力加载部和第三方向压力加载部均为设置于壳体1的侧壁的油缸10，且施加压力的方向垂直；落锤下落锤击第一锤击部6，作用力沿第一方向作用至断层模拟体4，落锤可以在不同的高度下落，以实现不同作用力的加载。第一摆锤下落并摆动，以摆击第二锤击部7，作用力沿第二方向作用至断层模拟体4；第二摆锤9下落并摆动，以摆击第三锤击部8，作用力沿第三方向作用至断层模拟体4；第一摆锤和第二摆锤9可以在不同的高度下落，以实现不同作用力的加载。其中，第一方向可以为竖直向下，第二方向和第三方向均为水平方向，且第一方向、第二方向和第三方向相互垂直，以实现实现在三个方向上对断层模拟体4施加动态冲击力。

如图1-2所示，作为一种可选地实施方式，应力波模拟件2包括振动锤，该振动锤设置于壳体1上，用于模拟不同频率和能量的远域动力冲击波。

基于前述实施例，提供一些可能的实施例，振动锤通过安装通孔12固定在壳体1上，且振动锤的锤头接触断层模拟体4，振动锤在控制装置的控制作用下可调节频率和锤击能量，以模拟不同的远域动力冲击波。

作为一种可选地实施方式，巷道结构模拟件包括可融主体和设置于可融主体内的加热芯；其中，加热芯连接于控制装置，用于加热融化可融主体，以在岩层模拟部41内形成巷道结构。

基于前述实施例，提供一些可能的实施例，可融主体为立体结构，可融主体的外形可以模拟巷道结构。可融主体的材料为石蜡复合材料，该石蜡复合材料加热融化，遇冷凝结，且融化温度在47度到64度。在制作可融主体时，可以加热芯（电加热）设置于可融主体内，并在低温环境下成型。巷道结构模拟件可以在制作断层模拟体4的过程中预先埋入，在断层滑移模拟试验过程中，可以启动加热芯，温度达到80度，可融主体融化，在可融主体的融化处，断层模拟体4的岩层模拟部41会形成巷道外形的洞结构，以形成巷道结构。融化后石蜡复合材料渗透进断层模拟体4内，且石蜡复合材料强度低，不影响断层模拟体4的强度。巷道结构模拟件形成的巷道结构受力发生变形，进而判断工程的可行性，可以为现场施工提供依据，提前做出应对保护措施，防止后期使用阶段发生事故。

如图3所示，作为一种可选地实施方式，深地工程断层滑移模型试验系统还包括底座101、多个支撑板102和两个插板。底座101设置在容置腔内；多个支撑板102沿一直线方向间隔设置于底座101上，多个支撑板102转动连接于底座101；两个插板分别设置于任意两个支撑板102上；其中，裂隙带模拟部42形成在两个插板之间，通过调节支撑板102的倾斜角度，来调整裂隙带模拟部42的倾斜角度。

基于前述实施例，提供一些可能的实施例，底座101、多个支撑板102和两个插板形成裂隙带模拟部42的倾斜角度调节结构。底座101、多个支撑板102和两个插板均设置在容置腔内，底座101设置在壳体的底壁上，底座101具有开口方向向上的开口，底座101包括底板和围板，底板和围板围设形成凹部，多个支撑板102沿一水平方向间隔设置在凹部内，以形成多个插槽，多个支撑板102均与底板成角度设置，插板可以插设在插槽内，支撑板102支撑于插板，通过调节支撑板102底板两者所成的角度，来调整插板的相对于底板的倾斜角度。插板通过插入不同间距的插槽，可形成不同宽度的用于容置裂隙带模拟部42的空间。在制作断层模拟体4的过程中，将插板插入插槽内，形成不同倾角、不同宽度的用于容置裂隙带模拟部42的空间。容置裂隙带模拟部42的空间填入碎石等，形成裂隙带模拟部42。

其中，支撑板102侧边各固定有一个齿轮，齿轮用于带动支撑板转动，通过链条连接齿轮和电动马达，电动马达依靠链条带动支撑板102转动，以调节支撑板102与底板形成不同夹角。

基于前述实施例，提供一些可能的实施例，检测装置可以包括应力传感器、位移传感器、水压传感器、角度传感器、温度传感器、湿度传感器、动态压力传感器和静态压力传感器。应力传感器可以埋设于岩层模拟部41内，在断层滑移模拟试验过程中，用于获取断层模拟体4内部的应力数据。位移传感器可以设在裂隙带模拟部42、巷道结构和液压伸缩柱处，用于分别获取断层滑移位移、巷道的变形和液压伸缩柱的长度。水压传感器可以设置于耐压管连接处，用于确定承压水包5内的水压。角度传感器可以设置于第一摆锤和第二摆锤9上，来调整控制对应摆锤下落时（与水平方向）角度，角度传感器还可以设置于液压伸缩柱上，来调整控制液压伸缩柱的（与水平方向）角度，实现断层模拟体4的不同倾斜角度。温度传感器可以设置于断层模拟体4内部、加热板与夹层。湿度传感器可以设置于断层模拟体4内部。动态压力传感器可以分别设于第一锤击部6、第二锤击部7和第三锤击部8的连接处，可以分别获取第一锤击部6、第二锤击部7和第三锤击部8的冲击能量。静态压力传感器可以设置于加载板上，以实时获取油缸10对断层模拟体4施加的压力大小。

如图4所示，基于同一发明构思，本申请实施例提供了一种深地工程断层滑移模型试验系统的安全控制方法，包括步骤S1-S3：

步骤S1：根据如本申请前述实施例中任一项的深地工程断层滑移模型试验系统确定岩层模拟部41的滑移距离。

步骤S2：如果滑移距离大于预设距离，则根据预设的单位滑移距离能量公式，确定单位滑移距离能量。

步骤S3：根据预设的锚杆支护模拟棒的剪切能量、单位滑移距离能量和裂隙带模拟部42的长度确定模拟锚杆的数目，模拟锚杆的数目为锚杆支护方案中的锚杆数目。

作为一种可选地实施方式，前述步骤S1中确定滑移距离的公式为：

S=（E

其中，S为岩层模拟部41的滑移距离，E

上述公式中S=S

E

E

W

W

U=kx

f

E

前述步骤S2中的预设距离为最大允许变形量。其中，最大允许变形量可以有国标或者行业标准来确定。例如交通运输部关于发布的行业标准《公路隧道施工技术规范》，可以查询到工程的允许的位移值（最大允许变形量）。如果滑移距离大于预设距离，则说明需要增加支护强度。

本实施例中利用能量守恒定律，外部对试验模型体做功与高强弹簧吸收的能量、锚杆总剪切能、摩擦力做功之和相等，来确定单位滑移长度的能量。

作为一种可选地实施方式，前述步骤S2中确定单位滑移长度能量的公式为：

E=usinθ（F

其中，E为单位滑移长度能量，u为裂隙带模拟部42的摩擦系数，θ为裂隙带模拟部42的倾斜角度，F

作为一种可选地实施方式，前述步骤S3中的根据预设的锚杆支护模拟棒的剪切能量、单位滑移距离能量和裂隙带模拟部42的长度确定锚杆数目，包括：

将单位滑移距离能量与预设的锚杆支护模拟棒的剪切能量两者的比值，与裂隙带模拟部42长度的乘积作为模拟锚杆的数目。

在一个具体的实施例中，对待模拟的断层滑移地段的岩体进行采样，确定相似比，确定断层模拟体4的岩层模拟部41厚度，以及例如泊松比、弹模比等参数。对断层模拟体4的地层材料配比。配出岩层模拟部41的相似材料，使模型体各岩层模拟部41参数最大限度与模拟的断层滑移地段的岩体一致。将两块插板插入预设倾角的插槽中，将碎石、石英砂和土砾放入容置裂隙带模拟部42的空间，并将断层模拟体4的地层材料填充至插板远离碎石、石英砂和土砾两侧。抽出插板，静置一定时间后形成断层模拟体4。

启动加热件加热至预设温度，并保持温度恒定。开启增压器，将承压水包5内的压力加压至预设水压值。控制装置可以根据实时监测结果，自动控制增压器来调节水压，自动控制加热板调节温度。启动加热芯，使可融主体融化，形成模拟巷道结构。控制油缸10对断层模拟体4进行静力加载，施加预设的压力。调整液压伸缩柱的角度和长度，使断层模拟体4达到预设的倾斜角度。控制落锤、第一摆锤和第二摆锤按照预定高度冲击断层模拟体4。控制振动锤按照预设的频率和冲击能量冲击断层模拟体4。控制油缸10缓慢施加拉力或推力，形成正断层或逆断层。

控制装置通过检测装置获取试验中的参数，并根据预设公式的确定滑移距离，如果滑移距离大于预设距离，则根据预设的单位滑移距离能量公式，确定单位滑移距离能量，将单位滑移距离能量与预设的锚杆支护模拟棒的剪切能量两者的比值再与裂隙带模拟部42的长度的乘积作为模拟锚杆的数目。

应用本申请实施例，至少能够实现如下有益效果：

断层模拟体4置入容置腔内，通过渗透压模拟件、加热件、压力加载件、应力波模拟件2、巷道结构模拟件、振动模拟件3和控制装置，针对深地工程中可能发生断层滑移地段进行断层滑移模拟试验，以确定滑移距离，该滑移距离用于确定锚杆数目，以便于对锚杆支护方案进行适应性调整，以保证锚杆支护的支护强度，避免断层滑移现象，减小地质灾害带来的损失。

本技术领域技术人员可以理解，本申请中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案可以被交替、更改、组合或删除。进一步地，具有本申请中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的其他步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。进一步地，现有技术中的具有与本申请中公开的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

应该理解的是，虽然附图的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，附图的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

以上所述仅是本申请的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。