[发明专利]一种实时监测真三轴多相多场耦合加载腔体

说明书

本发明公开了一种实时监测真三轴多相多场耦合加载腔体。所述实时监测真三轴多相多场耦合加载腔体，包括真三轴加载系统、驱替系统、监测系统。本发明通过三大系统配合，可实时监测真三轴条件下煤岩体内部孔裂隙分布及流体运移与溶质迁移分布情况，支撑资源开采扰动煤岩多相多场耦合演化规律研究。

技术领域

本发明涉及一种实时监测真三轴多相多场耦合加载腔体。

背景技术

随着我国浅部资源的减少，资源开采桌布进入深部开采阶段。深部煤岩与浅部相比，地质环境更加复杂，为了更加精确的为工程实际提供有用的理论支撑，真三轴加载腔体更加合适，且随着研究技术的不断提升，更加重视微细观层面的研究，故将加载腔体与核磁共振技术结合可以提供更加有效的监测手段，而目前真三轴条件下的核磁监测具有一定的局限性。基于上述情况，迫切需要一种实时监测真三轴多相多场耦合加载腔体，可实时监测真三轴条件下煤岩体内部孔裂隙分布及流体运移与溶质迁移分布情况，支撑资源开采扰动煤岩多相多场耦合演化规律研究。

发明内容

本发明实施例的目的在于提出一种实时监测真三轴多相多场耦合加载腔体，通过真三轴加载系统、驱替系统、监测系统相互配合，可实时监测真三轴条件下煤岩体内部孔裂隙分布及流体运移与溶质迁移分布情况，支撑资源开采扰动煤岩多相多场耦合演化规律研究。为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种实时监测真三轴多相多场耦合加载腔体，包括：

真三轴加载系统设置有轴箱体、骨架、围压缸套、围压缸套盖、箱体盖、轴向活塞、顶部缸套盖、顶部缸套、1英寸压块、围压接头、围压活塞、岩样；驱替系统设置有压帽、三轴驱替管线、1英寸驱替前顶杆、1英寸驱替后顶杆、后驱替活动盖、骨架固定座、内腔密封顶丝、样品堵头；监测系统设置有线圈调谐盒、线圈骨架、线圈套、屏蔽盖板、支撑台、密封盖、穿线筒，所述骨架置于所述箱体内部中间位置，所述岩样置于所述骨架中，所述1英寸压块分别置于所述岩样上、下、前、后四个面上，所述箱体盖位于所述箱体右侧面，所述围压接头置于所述箱体前表面，所述箱体前后面和上下面均与所述围压缸套螺旋式连接，所述围压缸套盖通过所述围压活塞与所述围压缸套连接，所述顶部缸套一端与所述箱体盖螺旋式连接，另一端通过所述轴压活塞与所述顶部缸套盖连接，所述三轴驱替管线贯穿所述顶部缸套盖、轴向活塞、顶部缸套及箱体盖，所述压帽置于所述三轴驱替管线顶端，所述样品堵头一端与所述骨架固定座连接，一端与岩样左侧面接触，所述1英寸驱替后顶杆和所述1英寸驱替前顶杆贯穿样品堵头且分别与所述岩样左、右侧面接触，所述后驱替活动盖与所述骨架固定座螺旋式连接，所述内腔密封顶丝贯穿所述骨架固定座且与所述穿线筒连接，所述穿线筒置于所述穿套内部且与所述线圈调谐盒连接并位于所述箱体内，所述线圈骨架置于所述线圈调谐盒上，所述屏蔽盖板置于所述线圈骨架外围且位于所述支撑台上，所述密封盖置于所述屏蔽盖板上。

优选地，所述岩样置于所述骨架中，且上、下、前、后面均与所述1英寸压块接触，左、右两侧面分别与所述1英寸驱替后顶杆和所述1英寸驱替前顶杆接触。

优选地，所述线圈调谐盒位于所述箱体内且内置有所述穿线套、穿线筒，外置有所述线圈骨架盒所述屏蔽盖板以及所述密封盖。

本发明还提出了一种实时监测真三轴多相多场耦合加载腔体应用方法，应用上述系统，其包括如下工作步骤：

a、根据所述岩样实际地层情况，分别确定三向应力、实验温度、驱替压力以及注入流体；

b、将制备好的所述岩样放置到所述箱体中，然后将所述箱体盖及所述顶部套缸、顶部套缸盖、轴向活塞和三轴驱替管线连接好，并检查其他各部位的连接及密封性；

c、根据所需的三向应力，分别给所述岩样施加三向应力，待应力施加完成并稳定后，设置实验所需的温度；

d、根据所需的驱替压力及注入流体，通过所述后驱替活动盖施加驱替压力，与此同时，流体通过所述三轴驱替管线注入；