[发明专利]耦合致裂造腔体积可视化测试系统及裂隙发育分析方法

摘要

本发明公开了一种耦合致裂造腔体积可视化测试系统及裂隙发育分析方法，该可视化测试系统包括煤岩体实验平台、耦合致裂机构和可视化测量机构；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、耦合致裂；四、计算耦合致裂的裂隙密度；五、获取耦合致裂产生的造腔的体积；六、煤岩体实验平台的更新；七、获取不同注水压力和不同炸药单耗量导致的耦合致裂数据；八、建立BP神经网络；九、分析耦合致裂产生的造腔的体积及裂隙的发育。本发明可通过耦合致裂获取造腔，采用三维扫描仪可视化观测造腔的体积，获取耦合致裂中裂隙的扩展范围度，并建立BP神经网络分析耦合致裂参数与腔体体积及裂隙发育间的关系，直观有效。

主权项

1.耦合致裂造腔体积可视化测试系统，其特征在于：包括煤岩体实验平台、耦合致裂机构和可视化测量机构，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)由压力传感器(7-1)和温度传感器(7-2)，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；所述耦合致裂机构包括向钻孔(6)内注水且用于调节水压参数的注水机(12)、向注水后获得的固液耦合态的立方体相似模拟煤岩体内填装的炸药和起爆所述炸药的起爆器，注液机(12)与算机(8)进行通信；所述可视化测量机构包括向耦合致裂产生的造腔内注入填充所述造腔的填充蜡的注蜡机(15)和用于扫描所述填充蜡填充的造腔体积的三维扫描仪(14)，三维扫描仪(14)和注蜡机(15)均与计算机(8)进行通信；计算机(8)上连接有显示器(11)、用于设定固液耦合态的立方体相似模拟煤岩体中裂隙发育时间的计时器(9)和用于提示实验人员裂隙发育充分的提示器(10)。