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原文传递一种高聚能联合破障试验系统及方法

专利名称：	一种高聚能联合破障试验系统及方法
摘要：	本发明公开了一种高聚能联合破障试验系统及方法。该系统包括：试验舱；岩样监测系统，包括计算机控制系统和通讯连接于计算机控制系统的岩样监测组件；用于向试验舱中的岩样加压的围压加载系统，围压加载系统通讯连接于计算机控制系统；用于向试验舱注入渗流液体的岩石渗流系统，岩石渗流系统通讯连接于计算机控制系统；用于提供微波照射试验舱中的岩样的微波致裂系统，微波致裂系统通讯连接于计算机控制系统；用于挤压破碎试验舱中的岩样的刀具加载系统，刀具加载系统通讯连接于计算机控制系统。采用该系统，在试验时，围压加载系统、岩石渗流系统、微波致裂系统、刀具加载系统可相互配合操作，可得到更加有效的试验结果。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖南;43
申请人：	中国铁建重工集团股份有限公司
发明人：	廖金军;曹龙飞;徐震;谢铮;蒋海华;祝爽;陈望
专利状态：	有效
申请日期：	2021-11-19T00:00:00+0800
发布日期：	2022-03-01T00:00:00+0800
申请号：	CN202111399318.8
公开号：	CN114112768A
代理机构：	北京集佳知识产权代理有限公司
代理人：	李奥
分类号：	G01N3/58;G01N22/00;G01M99/00;G;G01;G01N;G01M;G01N3;G01N22;G01M99;G01N3/58;G01N22/00;G01M99/00
申请人地址：	410100 湖南省长沙市长沙经济技术开发区东七线88号
主权项：	1.一种高聚能联合破障试验系统，其特征在于，包括：试验舱(6)；岩样监测系统(1)，包括计算机控制系统(101)和通讯连接于所述计算机控制系统(101)的岩样监测组件；用于向所述试验舱(6)中的岩样(106)加压的围压加载系统(2)，所述围压加载系统(2)通讯连接于所述计算机控制系统(101)；用于向所述试验舱(6)注入渗流液体的岩石渗流系统(3)，所述岩石渗流系统(3)通讯连接于所述计算机控制系统(101)；用于提供微波照射所述试验舱(6)中的岩样(106)的微波致裂系统(4)，所述微波致裂系统(4)通讯连接于所述计算机控制系统(101)；用于挤压破碎所述试验舱(6)中的岩样(106)的刀具加载系统(5)，所述刀具加载系统(5)通讯连接于所述计算机控制系统(101)。 2.根据权利要求1所述的高聚能联合破障试验系统，其特征在于，所述岩样监测组件包括声发射传感器(102)、应力应变传感器(103)、DIC测量仪(104)和红外热成像仪(105)。 3.根据权利要求1所述的高聚能联合破障试验系统，其特征在于，所述围压加载系统(2)包括液压控制系统(201)、液压泵站(202)和加载油缸(204)，所述加载油缸(204)设于所述试验舱(6)中，所述加载油缸(204)连接于所述液压泵站(202)，所述液压泵站(202)通讯连接于所述液压控制系统(201)，所述液压控制系统(201)通讯连接于所述计算机控制系统(101)。 4.根据权利要求3所述的高聚能联合破障试验系统，其特征在于，所述试验舱(6)中，底壁和侧壁上分别设置所述加载油缸(204)。 5.根据权利要求1所述的高聚能联合破障试验系统，其特征在于，所述岩石渗流系统(3)包括储液罐(301)、高压泵站(302)、输液管路(303)、排液管路(305)和集液管(306)，所述试验舱(6)的底部通过所述排液管路(305)连接于所述集液管(306)，所述储液罐(301)通过所述高压泵站(302)连接于所述输液管路(303)，所述输液管路(303)的出口对准所述试验舱(6)的顶部开口，所述高压泵站(302)通讯连接于液压控制系统(201)，所述液压控制系统(201)通讯连接于所述计算机控制系统(101)。 6.根据权利要求1所述的高聚能联合破障试验系统，其特征在于，所述微波致裂系统(4)包括微波发生装置(401)、微波移动平台和微波施加器(405)，所述微波施加器(405)设于所述微波移动平台上，所述微波施加器(405)连接于所述微波发生装置(401)的输出端，所述微波施加器(405)的输出端对准所述试验舱(6)的顶部开口，所述微波发生装置(401)通讯连接于所述计算机控制系统(101)。 7.根据权利要求1所述的高聚能联合破障试验系统，其特征在于，所述刀具加载系统(5)包括移动滑轨(501)、伸缩驱动装置、测力装置(503)和刀具(505)，所述伸缩驱动装置连接于水平的所述移动滑轨(501)上，所述刀具(505)通过所述测力装置(503)连接于所述伸缩驱动装置，所述伸缩驱动装置用于驱动所述刀具(505)在所述试验舱(6)的顶部开口升降运动，所述测力装置(503)、所述伸缩驱动装置均通讯连接于所述计算机控制系统(101)。 8.一种高聚能联合破障试验方法，其特征在于，应用权利要求1至7任一项所述的高聚能联合破障试验系统，所述方法包括：控制所述岩样监测组件监测所述试验舱(6)中的岩样(106)；根据研究目标控制所述围压加载系统(2)、所述岩石渗流系统(3)、所述微波致裂系统(4)和所述刀具加载系统(5)的启闭情况。 9.根据权利要求8所述的高聚能联合破障试验方法，其特征在于，所述根据研究目标控制所述围压加载系统(2)、所述岩石渗流系统(3)、所述微波致裂系统(4)和所述刀具加载系统(5)的启闭情况，包括：开启所述岩石渗流系统(3)，向所述试验舱(6)注入渗流液体，使岩样(106)处于渗流试验状态，以研究渗流作用对破障效果的影响；待所述岩样(106)的渗透性达到设定值后，关闭所述岩石渗流系统(3)，排除所述试验舱(6)内残余流体，开启所述围压加载系统(2)，对所述岩样(106)施压，以研究围压作用对破障效果的影响；待对所述岩样(106)施压刀设定程度后，开启所述微波致裂系统(4)，通过微波对所述岩样(106)进行定向高聚能照射，以研究微波照射对岩样(106)的影响；待微波致裂岩样(106)效果符合试验要求后，关闭所述微波致裂系统(4)，开启所述刀具加载系统(5)，对岩样(106)进行挤压破碎，以进行微波辅助刀具破障的试验研究。 10.根据权利要求9所述的高聚能联合破障试验方法，其特征在于，所述进行微波辅助刀具破障的试验研究后，还包括：在完成微波辅助刀具破障的试验研究后，关闭所述刀具加载系统(5)，根据所述岩样监测组件的监测结果进行高聚能联合破障的试验分析。
所属类别：	发明专利