[实用新型]耦合致裂造腔体积可视化测试系统

权利要求书

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，注水机(12)与计算机(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)。

2.按照权利要求1所述的耦合致裂造腔体积可视化测试系统，其特征在于：所述声发射传感器(4)的数量为六个，六个所述声发射传感器(4) 分别为第一声发射传感器(4-1)、第二声发射传感器(4-2)、第三声发射传感器(4-3)、第四声发射传感器(4-4)、第五声发射传感器(4-5)和第六声发射传感器(4-6)，第一声发射传感器(4-1)和第二声发射传感器(4-2)分别安装在所述立方体相似模拟煤岩体底面和前侧面的相交边的两个顶点位置处，第三声发射传感器(4-3)安装在所述立方体相似模拟煤岩体底面和后侧面的相交边的中点位置处，第四声发射传感器(4-4)安装在所述立方体相似模拟煤岩体顶面和前侧面的相交边的中点位置处，第五声发射传感器(4-5)和第六声发射传感器(4-6)分别安装在所述立方体相似模拟煤岩体顶面和后侧面的相交边的两个顶点位置处。

3.按照权利要求1所述的耦合致裂造腔体积可视化测试系统，其特征在于：所述三维扫描仪(14)为手持式三维扫描仪。

4.按照权利要求1所述的耦合致裂造腔体积可视化测试系统，其特征在于：所述钻孔(6)的深度为0.2h～0.8h，其中，h为所述立方体相似模拟煤岩体的边长。

5.按照权利要求1所述的耦合致裂造腔体积可视化测试系统，其特征在于：所述提示器(10)为指示灯或无线通信模块。

6.按照权利要求5所述的耦合致裂造腔体积可视化测试系统，其特征在于：所述无线通信模块为与实验人员手机通信的GSM模块或短信猫模块。

7.按照权利要求1所述的耦合致裂造腔体积可视化测试系统，其特征在于：所述数据检测层(5)的层数为多层，所述立方体相似模拟煤岩体的数量为多个。