[发明专利]煤岩体气液两相流体介质传导致裂模拟实验装置及方法

摘要

本发明公开了一种煤岩体气液两相流体介质传导致裂模拟实验装置及方法，该装置包括煤岩体实验平台、液态流体介质传导致裂机构和气态流体介质传导致裂机构；该方法包括步骤：一、预制立方体相似模拟煤岩体；二、煤岩体实验平台的搭建；三、液态介质传导致裂；四、固液耦合态的立方体相似模拟煤岩体的形成；五、气态介质传导致裂；六、煤岩体实验平台的更新；七、多次循环步骤二至步骤六，获取注入液体的不同压力参数和固液耦合态的立方体相似模拟煤岩体的钻孔内填装炸药的不同单耗量导致的传导致裂数据。本发明可通过相似模拟煤岩体分析实际待模拟的煤岩体液态介质传导致裂和爆破过程中产生的气态介质传导致裂的影响，操作简单，直观有效。

主权项

煤岩体气液两相流体介质传导致裂模拟实验装置，其特征在于：包括煤岩体实验平台、液态流体介质传导致裂机构和气态流体介质传导致裂机构，所述煤岩体实验平台包括计算机(8)、实验箱(1)和设置在实验箱(1)内的相似模拟煤岩体(2)，实验箱(1)的侧壁和顶板上均安装有用于向相似模拟煤岩体(2)施加压力的气缸(3)，气缸(3)通过气缸驱动器(13)由计算机(8)控制，相似模拟煤岩体(2)为立方体相似模拟煤岩体，所述立方体相似模拟煤岩体的边缘位置处布设有多个用于监测立方体相似模拟煤岩体裂纹扩展情况的声发射传感器(4)，所述立方体相似模拟煤岩体内预先埋设有数据检测层(5)，所述立方体相似模拟煤岩体的顶部中心位置处竖直向内开设有钻孔(6)，数据检测层(5)包括围绕钻孔(6)中心对称设置的多个传感器组件(7)，传感器组件(7)由用于检测所述液态流体介质传导致裂机构对所述立方体相似模拟煤岩体传导致裂产生的压力的压力传感器(7‑1)和用于检测所述气态流体介质传导致裂机构对所述立方体相似模拟煤岩体传导致裂产生的温度的温度传感器(7‑2)组成，压力传感器(7‑1)、温度传感器(7‑2)和声发射传感器(4)均与计算机(8)进行数据通信；所述液态流体介质传导致裂机构包括向钻孔(6)内注入液体且用于调节所述液体压力参数的注液机(12)，所述液体为与所述立方体相似模拟煤岩体颜色不同的带色液体，注液机(12)与计算机(8)进行通信；所述气态流体介质传导致裂机构包括向钻孔(6)内填装的炸药、起爆所述炸药的起爆器和用于采集所述立方体相似模拟煤岩体爆破气体传播扩散的情况的红外热像仪(14)，红外热像仪(14)与计算机(8)进行通信；计算机(8)上连接有用于设定所述液态流体介质传导致裂机构传导致裂后裂隙发育时间的计时器(9)、用于提示实验人员裂隙发育充分的提示器(10)和用于显示气液两相流体介质传导致裂的裂纹扩展情况的显示器(11)。