[发明专利]一种煤岩多场耦合监测试验装置

权利要求书

1.一种煤岩多场耦合监测试验装置，其特征在于，所述煤岩多场耦合监测试验装置包括底座、安装在底座上的试验腔体和轴向压力施加系统、围压施加系统、孔隙流压模拟系统、温度施加系统、电荷采集系统、声发射信号采集系统、应变采集系统和数据采集分析装置；

试验腔体包括钢制耐压腔和安装在钢制耐压腔底部的密封法兰盘，密封法兰盘中间安装有传动杆，钢制耐压腔与密封法兰盘形成的密闭空间内设有上压头和下压头，下压头与传动杆连接，试样的一端固定在下压头上，上压头固定在试样的另一端，钢制耐压腔内设有上压头限位孔，试样的外表面包裹有热塑套；

孔隙流压模拟系统包括设置在上压头侧壁上的第一孔隙流压口、设置在下压头侧壁上的第二孔隙流压口、设置在所述密封法兰盘上的第一流压传输孔和第二流压传输孔、流量计和流压施加系统，第一孔隙流压口在上压头内延伸至上压头接近试样的端面，第二孔隙流压口在下压头内延伸至下压头接近试样的端面，第一孔隙流压口与第一流压传输孔连通，第一流压传输孔与外界气压或水压施加系统连接，第二孔隙流压口与第二流压传输孔连通，第二流压传输孔与流量计连接；

围压模拟系统与所述试验腔体连通且能向所述试验腔体内施加油压或气压；

温度施加系统包括缠绕在所述热塑套表面的电控加热带，所述密封法兰盘上还设有信号线孔，电控加热带的导线穿过信号线孔与所述数据采集分析装置连接；

电荷采集系统包括设置在所述钢制耐压腔侧壁上的多个电荷探头安装孔、电荷探头和电极片，每个电荷探头安装孔内安装一个电荷探头，每个电荷探头连接一个电极片，电极片位于所述试样和钢制耐压腔内壁之间，电荷探头与所述数据采集分析装置连接；

声发射信号采集系统包括固定在所述热塑套外表面的声发射探头，声发射探头的信号线穿过所述信号线孔与所述数据采集分析装置连接；

应变采集系统包括固定在所述热塑套外表面的轴向引伸计和环向引伸计，轴向引伸计和环形引伸计的信号线穿过所述信号线孔与所述数据采集分析装置连接；

轴向压力施加系统包括轴向液压油缸和压力传感器，轴向液压油缸固定在所述底座上，轴向液压油缸与压力传感器连接，压力传感器与所述传动杆连接，压力传感器与所述数据采集分析装置连接。

2.根据权利要求1所述的煤岩多场耦合监测试验装置，其特征在于，所述钢制耐压腔包括腔体本体和腔体上盖；

所述多个电荷探头安装孔设置在所述腔体本体的侧壁上，所述密封法兰盘安装在所述腔体本体的底部，所述腔体本体的底部还设有连接法兰，所述底座上固定有多个举升油缸，多个举升油缸与所述连接法兰连接，所述腔体本体上设有安装孔，腔体上盖位于在安装孔内，所述上压头限位孔设置在所述腔体上盖上。

3.根据权利要求1所述的煤岩多场耦合监测试验装置，其特征在于，所述密封法兰盘的底部通过螺栓与铸钢圆筒连接，铸钢圆筒的底部通过螺栓与所述轴向液压油缸的外壳连接，所述轴向液压油缸的外壳固定在所述底座上，所述传动杆和所述压力传感器位于所述铸钢圆筒内。

4.根据权利要求1所述的煤岩多场耦合监测试验装置，其特征在于，所述第一孔隙流压口与所述第一流压传输孔通过不锈钢管连通，所述第二孔隙流压口与所述第二流压传输孔通过不锈钢管连通。

5.根据权利要求2所述的煤岩多场耦合监测试验装置，其特征在于，所述密封法兰盘为阶梯盘，阶梯盘直径较小的部分位于所述腔体本体内，阶梯盘直径较大的部分与腔体本体的连接法兰通过螺丝连接，第一流压传输孔的一端位于密封法兰盘直径较小部分的端面上，并且在密封法兰盘内延伸至密封法兰盘直径较大部分的侧壁上，第二流压传输孔的一端位于密封法兰盘直径较小部分的端面上，并且在密封法兰盘内延伸至密封法兰盘直径较大部分的侧壁上。

6.根据权利要求1至5任一项权利要求所述的煤岩多场耦合监测试验装置，其特征在于，所述上压头和所述下压头的横截面为矩形或者圆形。