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龙图腾网恭喜重庆大学申请的专利真三轴应力下冲孔致裂多煤层的模拟试验方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116086974B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-05-13发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211668264.5，技术领域涉及：G01N3/12；该发明授权真三轴应力下冲孔致裂多煤层的模拟试验方法是由张东明;余北辰;杜苇航;王重洋;陈宇;熊紫阳设计研发完成，并于2022-12-23向国家知识产权局提交的专利申请。

本真三轴应力下冲孔致裂多煤层的模拟试验方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种真三轴应力下冲孔致裂多煤层的模拟试验方法，包括以下步骤：步骤一、试样准备；步骤二、准备多场耦合煤岩体动力灾害防控技术模拟系统安装；步骤三、施加真三轴预应力；步骤四、液态二氧化碳冲孔致裂；步骤五、记录数据；喷嘴进给位移量由位移传感器测量，压力传感器显示实时注入液态二氧化碳值，电磁流量计显示注入流体实时流量；步骤六、更换型煤试样；步骤七、重复步骤四至步骤五；步骤八、同组其他试验；步骤九、整理试验数据。能进行大尺寸的真三轴应力下多煤层冲孔致裂多煤层模拟，控制精度高，能进行不同喷射距离冲孔致裂，模拟过程更加真实可靠。

本发明授权真三轴应力下冲孔致裂多煤层的模拟试验方法在权利要求书中公布了：1.一种真三轴应力下冲孔致裂多煤层的模拟试验方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一、试样准备；将研究所用原煤煤块通过颚式破碎机进行破碎，采用石膏、河沙和水泥混合配制为相似材料模拟岩层，将破碎后的原煤煤粉作为煤层，设置煤层层数为3层，各煤层之间用岩层隔开，每层煤岩铺装完成后均逐一压实，直至试样铺装完毕；将试件箱箱体置于压制成型机上，并通过箱体侧向变形限制装置防止压制过程中试件箱箱体的侧向变形，先将模拟岩层的相似材料放入试件箱箱体底部，用压制成型机压制相似材料至预定的高度，再向试件箱箱体中加入预制的原煤煤粉，分层压制，最大压制压力可达到10MPa，形成一个长1000×宽400×高400mm的矩形试样；压制完成后利用桁吊把试件箱箱体从压制成型机转移至转运架上；步骤二、准备多场耦合煤岩体动力灾害防控技术模拟系统安装；多场耦合煤岩体动力灾害防控技术模拟系统包括主体模型和转运架；所述主体模型具有真三轴模拟实验功能，主体模型包括主体高压腔模块和试件箱模块，试件箱模块位于主体高压腔模块内，在试件箱模块和主体高压腔模块的右侧中部贯穿设置有冲孔接口，在所述冲孔接口外安装有法兰盘；X方向具有独立液压加载装置进行加压，最大加载压力5000kN；Y、Z两个方向均有4组独立的液压加载装置进行加压，单组液压加载装置最大加载压力3000kN，每组液压加载装置能单独控制，并实现1000mm长度方向不同作用力加载，能够更加真实地模拟地下储层真三轴应力状态；将试件箱通过转运架送入真三轴加载系统中，使试件箱箱体的应力加载垫块与真三轴加载系统中的压头一一对应，将冲孔致裂系统通过法兰盘接入冲孔接口内；所述冲孔致裂系统包括冲孔进给系统、冲孔执行系统、冲孔液供给及排放系统；所述冲孔进给系统包括液压伺服控制系统、液压缸；所述冲孔执行系统包括中心管柱、外层管柱、喷嘴，所述中心管柱固定安装在外层管柱内并同轴设置，中心管柱的左端位于外层管柱外并穿过法兰盘伸到冲孔接口内，所述喷嘴固定安装在中心管柱的左端，所述法兰盘上还穿设有冲孔液接出管；所述冲孔液供给及排放系统包括依次通过管路相连的二氧化碳气源、减压阀、第一压力表、电磁流量计、第一截止阀、单向阀、压力传感器，高压泵、蓄能器、第二压力表、第二截止阀依次串联后接在单向阀与压力传感器之间的管路上，所述压力传感器后方的管路横向接入中心管柱内；冲孔液接出管接入中心管柱与外层管柱之间的夹层中，在外层管柱上设置有横向接出的管路，在管路上设置有袋式过滤器；所述液压伺服控制系统通过液压缸控制中心管柱、外层管柱、喷嘴一起左右移动，从而调整喷嘴的喷射距离，喷嘴进给位移量由位移传感器测量；步骤三、施加真三轴预应力；根据实测的地层地应力，利用真三轴加载系统对模拟地层施加地应力，在加载应力的过程中，首先移动压头，使压头与加载垫块接触，并施加一定的预应力以达到σx=σy=σz的静水压力状态，然后以阶梯型的方式逐一加载Z、Y、X三个方向应力达到预定的地应力值；步骤四、液态二氧化碳冲孔致裂；通过冲孔进给系统进给轴向运动，实现喷嘴向前进给，液态二氧化碳会从管路进入中心管柱中空处，沿中心通道向喷嘴方向流动，流体经喷嘴形成射流，会在煤层中冲出通道，冲孔液携带碎屑经中心管柱和外层管柱之间的通道排出，当喷嘴进给到给定的行程后，位移传感器自动控制液压伺服控制系统停止推进，从而达到冲孔效果；试验选择喷射的液态二氧化碳冲孔速度为50mmmin，75mmmin、100mmmin；步骤五、记录数据；喷嘴进给位移量由位移传感器测量，压力传感器显示实时注入液态二氧化碳值，电磁流量计显示注入流体实时流量；步骤六、更换型煤试样；重复步骤二至步骤三，然后单独增加上压头施加的力至新预定值；步骤七、重复步骤四至步骤五；步骤八、同组其他试验；更换型煤试样，更改喷嘴口径及喷射距离，或者改变注液态CO2速率、真三轴应力条件，重复步骤一至步骤七；步骤九、整理试验数据；所述主体高压腔模块的外壳（1）是采用圆环（3）、左圆端盖（4）、右圆端盖（5）结合螺栓围成的外圆内圆的高压封闭压力仓结构，在圆环（3）内壁的前后上下分别安装有前垫块（2）、后垫块（9）、上垫块（10）和下垫块（11），且前垫块（2）、后垫块（9）、上垫块（10）和下垫块（11）围成一个矩形腔正好供试件箱放入，所述左圆端盖（4）上贯穿安装有轴向液压缸（6），所述右圆端盖（5）的中部贯穿设置有冲孔接口，左圆端盖（4）、右圆端盖（5）上分别贯穿开有线束管路引出孔（7），下垫块（11）顶部左右间隔地设槽安装有一列升降器（8），所述升降器（8）能突出下垫块（11）外，也能沉入下垫块（11）内；所述试件箱是采用左侧板（12）、底板（13）、顶板（14）、右侧板（15）、前侧板（23）、后侧板（24）结合螺栓围成的矩形试件容纳腔，且矩形试件容纳腔与高压封闭压力仓的轴心线共线，在矩形试件容纳腔内的左侧安装有左压板（16）、顶部左右依次安装有若干上压板（17）、前部左右依次安装有若干前压板（18），所述轴向液压缸（6）能穿过左侧板（12）与左压板（16）相连，每个上压板（17）通过贯穿安装在顶板（14）上的上垫块（19）与顶部液压缸（20）相连，每个前压板（18）通过贯穿安装在前侧板（23）上的侧垫块（21）与侧向液压缸（22）相连，所述上压板（17）、前压板（18）、底板（13）、后侧板（24）上开孔安装有若干加热管（27）和控温探头（28），上压板（17）、前压板（18）、左压板（16）、底板（13）、后侧板（24）、右侧板（15）上开孔安装有若干超声波探头（29），所述试件箱的底部通过衬板（25）左右间隔地安装有一列滚轮（26），当试件箱推入主体高压腔模块内时，升降器（8）支撑在滚轮（26）下方；在所述底板（13）的正上方设置有与上压板（17）一一对应的防窜流板（30），所述防窜流板（30）上开设有中心进气孔（30a）和若干环绕中心进气孔（30a）的环形槽（30b），且所有环形槽（30b）与中心进气孔（30a）通过呈发散状分布的联络槽（30c）连通，进气管横向穿过试件箱的侧壁接入所述中心进气孔（30a）的底部，所述防窜流板（30）的上方安装有透水隔板（31），在试件的左右两端安装有过滤板（32），在试件的上下前后安装有密封垫（33）。

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