高溫高壓試驗機

高溫高壓試驗機

試驗機總體上分為主機實驗系統、高溫三軸壓力室及溫控系統、輔機裝料退料系統以及測試系統四大系統。高溫三軸壓力室及溫控系統是放置煤/岩試樣,同時產生設定的試樣溫度和應力環境的機構;輔機裝料退料系統是專門用於高溫三軸壓力室內煤/岩試件安裝和拆卸的設備;而測試系統則是用於實驗過程中煤/岩樣的溫度、載荷、變形、以及滲透率、聲發射等參數的測試。

基本介紹

  • 中文名:高溫高壓試驗機
  • 力源機構:主機實驗系統
  • 目的:為了研究解決岩土工程問題
  • 研發部門:中國礦業大學
組成,主要功能,特點,

組成

試驗機總體上分為主機實驗系統、高溫三軸壓力室及溫控系統、輔機裝料退料系統以及測試系統四大系統。高溫三軸壓力室及溫控系統是放置煤/岩試樣,同時產生設定的試樣溫度和應力環境的機構;輔機裝料退料系統是專門用於高溫三軸壓力室內煤/岩試件安裝和拆卸的設備;而測試系統則是用於實驗過程中煤/岩樣的溫度、載荷、變形、以及滲透率、聲發射等參數的測試。

主要功能

中國礦業大學“211工程”把“20 MN高溫高壓伺服控制岩體三軸試驗機的研製”列為重點建設項目。該試驗機是國內外惟一的可套用於多種研究領域的多 功能專用實驗設備。
該設備主要用於探索深部採礦、煤炭地下直接液化與氣化、地熱開採、煤層氣開採、深部油氣開採、廢料處置、礦山安全、建築安全等極為廣泛的工程領域的深刻的科學規律與自然現象,為能源與資源開發提供原創性的思路與研究方向。
(1)研究高溫高壓下,或常溫下,岩體變形特性、強度特性、固流熱耦合特性、流變特性、滲透特性、熱傳導特性;
(2)研究熱與應力複合作用下,固體礦物(煤、油母頁岩等)相變、熔融、傳熱傳質,液化、氣化,化學反應等特性與規律;
(3)研究高溫高壓下,岩體變形與鑽機具的相互作用,水力壓裂規律等。
2)主要技術參數和性能
(1)軸向公稱力:10,000 kN;側向公稱力:10,000 kN;試件最大軸向壓力318 MPa,最大側向固體傳壓壓力250 MPa,最大孔隙壓壓力250 MPa;
(2)試件尺寸:Φ200 mm×400 mm;
(3)鑽機最大行程450 mm,施加靜壓200 kN,迴轉扭矩500 N·m;
(4)試件最高加熱穩定溫度600 ℃;高溫高壓室具有高精度的溫度穩定控制功能,溫度控制靈敏度不得大於3%;
(5)在恆位移速率,或按設定位移速率圖譜載入,位移速率變化在(1/1000) mm/s-(1/25) mm/s內可任意設定;
(6)在恆定載荷速率,或按設定的載荷速率圖譜載入,載荷速率變化在1 t/s-5 t/s內可任意設定;
(7)軸向壓力和側向壓力保壓時間為360 h以上,保壓範圍為油缸油壓2.5-25 MPa 內任意設定,軸向壓力、側向壓力波動不大於0.3%;
(8)高溫三軸壓力室具有高精度的溫度穩定控制功能,溫度控制靈敏度不大於0.3%;
(9)應力、變形、進出水口孔隙壓、溫度、鑽機扭矩等參數全自動採集;
(10)試驗機總體剛度不小於90 000 000 000 N/m。

特點

(1)該試驗機是目前國內公開信息中唯一的一台高溫、高壓岩石力學試驗機,剛度大,可以模擬地下深部一萬米的岩石受力狀態,包括不同的軸壓、圍壓、地熱溫度的耦合場。
(2)該試驗機的試樣採用Φ200 mm×400 mm的大試樣,是一般試樣的64倍,能夠全面的反映原岩的真實狀態,特別是裂隙對岩石力學特性的影響。
(3)該試驗機圍壓採用鬆散體工業鹽來加壓,比現在流行的液體傳壓穩定,不存在泄露現象,同時能夠耐高溫,溫度越高傳壓效果越好。總控台

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