高温高压岩石三轴试验机

1.1试验机的组成

1.2 试验机简介

1.3 试验机的特点

高温高压岩石三轴试验机

1.1试验机的组成

试验机总体上分为主机实验系统、高温三轴压力室及温控系统、辅机装料退料系统以及测试系统四大系统。主机实验系统是实验的力源机构；高温三轴压力室及温控系统是放置煤/岩试样，同时产生设定的试样温度和应力环境的机构；辅机装料退料系统是专门用于高温三轴压力室内煤/岩试件安装和拆卸的设备；而测试系统则是用于实验过程中煤/岩样的温度、载荷、变形、以及渗透率、声发射等参数的测试。

1.2 试验机简介

1）主要功能

为了研究解决岩土工程问题，中国矿业大学“211工程”把“20 MN高温高压伺服控制岩体三轴试验机的研制”列为重点建设项目。该试验机是国内外惟一的可应用于多种研究领域的多 功能专用实验设备。

该设备主要用于探索深部采矿、煤炭地下直接液化与气化、地热开采、煤层气开采、深部油气开采、废料处置、矿山安全、建筑安全等极为广泛的工程领域的深刻的科学规律与自然现象，为能源与资源开发提供原创性的思路与研究方向。

（1）研究高温高压下，或常温下，岩体变形特性、强度特性、固流热耦合特性、流变特性、渗透特性、热传导特性；

（2）研究热与应力复合作用下，固体矿物（煤、油母页岩等）相变、熔融、传热传质，液化、气化，化学反应等特性与规律；

（3）研究高温高压下，岩体变形与钻机具的相互作用，水力压裂规律等。

2）主要技术参数和性能

（1）轴向公称力：10,000 kN；侧向公称力：10,000 kN；试件最大轴向压力318 MPa，最大侧向固体传压压力250 MPa，最大孔隙压压力250 MPa；

（2）试件尺寸：Φ200 mm×400 mm；

（3）钻机最大行程450 mm，施加静压200 kN，回转扭矩500 N·m；

（4）试件最高加热稳定温度600 ℃；高温高压室具有高精度的温度稳定控制功能，温度控制灵敏度不得大于3%；

（5）在恒位移速率，或按设定位移速率图谱加载，位移速率变化在(1/1000) mm/s-(1/25) mm/s内可任意设定；

（6）在恒定载荷速率，或按设定的载荷速率图谱加载，载荷速率变化在1 t/s-5 t/s内可任意设定；

（7）轴向压力和侧向压力保压时间为360 h以上，保压范围为油缸油压2.5-25 MPa 内任意设定，轴向压力、侧向压力波动不大于0.3％；

（8）高温三轴压力室具有高精度的温度稳定控制功能，温度控制灵敏度不大于0.3％；

（9）应力、变形、进出水口孔隙压、温度、钻机扭矩等参数全自动采集；

（10）试验机总体刚度不小于90 000 000 000 N/m。

1.3 试验机的特点

（1）该试验机是目前国内公开信息中唯一的一台高温、高压岩石力学试验机，刚度大，可以模拟地下深部一万米的岩石受力状态，包括不同的轴压、围压、地热温度的耦合场。

（2）该试验机的试样采用Φ200 mm×400 mm的大试样，是一般试样的64倍，能够全面的反映原岩的真实状态，特别是裂隙对岩石力学特性的影响。

（3）该试验机围压采用松散体工业盐来加压，比现在流行的液体传压稳定，不存在泄露现象，同时能够耐高温，温度越高传压效果越好。总控台