[发明专利]一种深部软岩三轴非等温多相渗流实验系统

说明书

本发明公开了一种深部软岩三轴非等温多相渗流实验系统，它包含辅助系统(1)，流体控制系统(2)，模型系统(3)，出口计量系统(4)和回压控制系统(5)以及计算机采集系统(6)，所述的计算机采集系统(6)与出口计量系统(4)对接；所述的辅助系统(1)包含真空泵(11)，该真空泵(11)通过第一管道(16)与真空容器(12)对接，所述的真空容器(12)通过第二管道(13)经过阀门与第三十二管道(15)对接。本发明实现不同加载压力和不同温度条件下的吸附量和解吸量的测定；实现不同轴向加载压力下对渗透率和吸附解吸量的影响；实现不同实验条件下的气体渗流特性（包括较大渗流量和微渗流量）的测定。

技术领域

本发明涉及的是试验设备相关的技术领域，具体涉及的是一种深部软岩三轴非等温多相渗流实验系统。

背景技术

随着国民经济建设与国防建设的不断发展，浅部资源日益减少，地下工程开发和资源开采不断走向地壳深部。伴随着深部岩体工程响应发生一系列新的特征科学现象，这些特征科学现象与浅部岩体工程响应相比具有明显不同的特点，同时也造成了岩爆、突水、大面积冒顶和采空区失稳等灾害性事故在程度上加剧，频度上提高，成灾机理更加复杂，因此引起了国内外岩石力学专家学者的极大关注，成为近几年该领域研究的热点。随之而来，广大岩石力学工作者迫切期望有一套真正能够实现对深部软岩进行动态渗流测试的多功能化的试验仪器。

岩石渗流特性及流体在岩石内的运移规律除与岩石本身的结构、基质变形等因素有关以外，还受到地球物理场(如地应力场、地温场和地电场)等外部因素的影响。近年来，随着开采工程向深部发展，温度及地应力等都随着开采深度的增加而增大。因此，开展对深部软岩三轴非等温多相渗流实验系统的试验研究，对于深入研究深部开挖条件下的岩体力学特性、工程稳定性控制理论及设计方法，对于避免深部开挖中的重大事故发生，降低深部开挖成本，提高经济效益，保证21世纪我国重大地下工程和主体能源的后备储量具有特别重要的意义。

常规渗流或吸附/解吸仪器只能对单一物理过程进行测试，深部软岩三轴非等温多相渗流实验系统弥补了常规仪器的不足，在总体上能够实现在复杂应力（三轴）、孔隙流体压力、环境温度等多重因素共同作用下深部软岩岩芯对不同流体的渗透性及吸附/解吸的测试。

发明内容

本发明目的是提供一种深部软岩三轴非等温多相渗流实验系统，它能有效地解决背景技术中所存在的问题。

为了解决背景技术中所存在的问题，它包含辅助系统1，流体控制系统2，模型系统3，出口计量系统4和回压控制系统5以及计算机采集系统6，所述的计算机采集系统6与出口计量系统4对接；

所述的辅助系统1包含真空泵11，该真空泵11通过第一管道16与真空容器12对接，所述的真空容器12通过第二管道13经过阀门与第三十二管道15对接，所述第一管道16的中部安装有其相通的第三管道17，该第三管道17上安装有阀门；

所述流体控制系统2包含气瓶21和驱替气体恒速恒压泵22以及驱替液体恒速恒压泵28，所述气瓶21与第四管道211对接，所述的第四管道211经过气瓶调压阀23，第五管道212，第六管道213和阀门与气体活塞容器24对接，所述的第五管道212经过阀门与第一标准室25对接，该第一标准室25通过第七管道214经过阀门与第三十二管道15对接，所述的第六管道213经过阀门与第二标准室26对接，该第二标准室26通过第八管道215经过阀门与第三十二管道15对接，所述气体活塞容器24通过第九管道216与缓冲容器27对接，该九管道216上安装有阀门，所述的缓冲容器27通过第十管道217与第三十二管道15对接，该第十管道217上安装有阀门，所述气体活塞容器24通过两根第十一管道218与驱替气体恒速恒压泵22对接，该第十一管道218上安装有阀门，所述驱替液体恒速恒压泵28通过两根第十二管道219与液体活塞容器29对接，该第十二管道219上安装有阀门，所述液体活塞容器29上安装有第十三管道220和第十四管道221，其中，第十三管道220上安装有阀门，第十四管道221上间隔安装有两个阀门；