岩石高温高压渗流耦合试验系统

发布日期:2026-10-31    浏览次数:

社会现实场景

深部煤岩体处于高地温、高地应力和高孔隙压力环境中,水、瓦斯和二氧化碳等流体在孔隙裂隙中的运移会改变岩石强度和变形特征。高温高压渗流作用可能导致煤岩损伤加剧、裂隙扩展和灾害风险升高,是深部开采和灾害防治研究中的重要问题。

真实问题

传统渗流试验难以同时模拟高温、高围压、高孔压和复杂应力路径,无法真实反映深部岩石在热、力、流共同作用下的渗透率演化和破坏规律。煤岩受载过程中裂隙开闭、流体压力变化和强度损伤相互影响,缺少高精度、可控的耦合试验系统会限制对深部灾害机理的认识。

技术创新

该系统可在高温、高围压和高孔隙压力条件下开展岩石渗流耦合试验,实现温度、轴压、围压、孔压和流量的协同控制。系统可测试岩石渗透率、孔压响应、变形特征和强度变化,支持水、气等不同介质渗流试验。通过实时采集应力、应变、压力和流量数据,可揭示深部煤岩热-力-流作用下的裂隙演化和失稳机制,为瓦斯治理、注水卸压、二氧化碳驱替和深部工程安全提供实验依据。

 

图1 岩石高温高压渗流耦合试验系统