社会现实场景

在深部煤矿中，冲击地压等灾害频发，根源之一在于煤岩体长期处于高应力、高温、高孔压等极端环境下，致使微裂纹蠕变扩展、突变失稳，演化为宏观破坏。目前工程中广泛存在由于深埋、高地应力、高温流体渗流耦合引起的能量积聚与突释问题，其致灾机理至今尚未完全厘清，主要原因是实验平台无法真实重构深部三维复杂工况条件。

真实问题

冲击地压的孕育与突发过程本质上是热-力-流-声多场耦合下的非线性演化行为。然而现有试验系统普遍存在功能分散、加载方式受限、三向刚性加载难以同时实现等技术瓶颈，难以满足高温、高压、多向应力状态及声学监测等多目标实验需求，限制了冲击地压科学研究的深入开展。急需构建一套能够在高温高压真三轴条件下开展蠕变、波速、致裂、声发射等多类型实验的一体化平台。

技术创新

本设备集蠕变、松弛、三轴全曲线、高温声发射、水压致裂、超声波速测试、真三轴加载等功能于一体，可在200℃高温与140MPa围压或孔压条件下，实现煤岩在多场耦合环境中的破坏过程模拟。系统采用电液伺服闭环控制，轴向加载力达1500kN，框架刚度达10MN/mm，具备高频闭环反馈与动态扰动功能，支持多种波形加载与自定义加载程序。设备搭载高温高压超声波速测试系统，可实现P波与双S波的实时测量，满足长时间蠕变试验与动态扰动条件下实验需求，为揭示冲击地压等极端灾变的孕育机制与破坏模式提供实验平台。

图1 岩石真三轴试验系统