(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210747014.4 (22)申请日 2022.06.28 (71)申请人 山东科技大 学 地址 266580 山东省青岛市黄岛区前湾港 路579号 (72)发明人 崔向飞　李文鑫　刘国明　周智　 时志伟　刘尚明　宋松　刘永乐　 (74)专利代理 机构 北京创智合源知识产权代理 事务所(普通 合伙) 16092 专利代理师 马金华 (51)Int.Cl. G01N 3/307(2006.01) G01N 3/02(2006.01) (54)发明名称 一种多位置冲击荷载作用下煤体注水致裂 试验系统 (57)摘要 本发明公开是关于一种多位置冲击荷载作 用下煤体注水致裂试验系统， 涉及煤层注水致裂 演化试验系统领域， 包括试件盒， 所述试件盒内 放置试件， 还包括： 荷载加载组件， 用于对试件 左、 右以及顶部进行支撑， 并对试件进行荷载加 载； 压力腔体组件， 用于对试件提供围压； 注水致 裂组件， 用于对试件进行注水致裂； 数据监测组 件， 用于检测加载载荷情况下， 试件所受冲击荷 载大小及试件轴向产生的形变， 以及检测在注水 致裂情况下， 试件内部裂隙发育影响因素。 本公 开技术方案冲击荷载作用下的煤体注水致裂演 化试验， 并实时采集应力、 应变、 裂隙发育、 水流 量等多种试验参数， 为揭示深 部冲击荷载作用下 的煤层注水致裂演化 规律提供试验基础。 权利要求书2页 说明书5页 附图1页 CN 115144277 A 2022.10.04 CN 115144277 A 1.一种多位置冲击荷载作用下煤体注水致裂试验系统， 包括试件盒， 所述试件盒内放 置试件， 其特 征在于， 该多位置冲击荷载作用下煤体注水致裂试验系统还 包括： 荷载加载组件， 用于对试件左、 右以及顶部进行支撑， 并对试件进行荷载加载； 压力腔体组件， 用于对试件提供围压； 注水致裂组件， 用于对试件进行注水致裂； 数据监测 组件， 用于检测加载载荷情况下， 试件所受冲击荷载大小及试件轴向产生的 形变， 以及检测在注水致裂情况 下， 试件内部裂隙发育影响因素。 2.根据权利要求1所述的一种多位置冲击荷载作用下煤体注水致裂试验系统， 其特征 在于， 所述荷载加载组件 包括： 试验台框架， 所述试验台框架内安装试件盒； 侧端荷载加载 单元， 所述侧端荷载加载 单元设置于试验台框架的一侧； 顶部冲击荷载加载 单元， 所述顶部冲击荷载加载 单元设置于试验台框架的上部； 侧端支撑单元， 所述侧端支撑单元设置于试验台框架与试件盒之间， 用于为试件盒的 压力腔体提供支撑力。 3.根据权利要求2所述的一种多位置冲击荷载作用下煤体注水致裂试验系统， 其特征 在于， 所述压力腔体组件 包括： 下腔体， 所述下腔体设置 于试验台框架上； 腔体顶盖， 所述腔体顶盖设置 于下腔体的开口处。 4.根据权利要求2所述的一种多位置冲击荷载作用下煤体注水致裂试验系统， 其特征 在于， 所述注水致裂组件 包括： 高压注水泵， 所述高压注水泵设置 于试验台框架的一侧的上部； 渗流通道机构， 所述渗流通道机构一端与高压注水泵相连接， 所述渗流通道机构的另 一端与试件盒内部相连接 。 5.根据权利要求1所述的一种多位置冲击荷载作用下煤体注水致裂试验系统， 其特征 在于， 还包括伺服加载机构， 所述伺服加载机构设置于试验台框架的一端， 且与侧端荷载加 载单元、 顶部冲击荷载加载 单元相连接， 用于为试件盒的压力腔体内部提供围压 。 6.根据权利要求4所述的一种多位置冲击荷载作用下煤体注水致裂试验系统， 其特征 在于， 所述数据监测组件 包括: 传感器模块机构， 用于监测试验台框架所受荷载加载压力和位移变化值以及监测试件 内部裂隙发育数值； 数据采集分析装置， 所述数据采集分析装置与传感器模块机构相连接， 用于接收监测 数据。 7.一种适用于根据权利要求1 ‑6任一所述的一种 多位置冲击荷载作用下煤体注水致裂 试验系统的试验方法， 其特 征在于， 该 试验方法包括以下步骤： 步骤一： 加工 长方体试件； 步骤二： 将加工好的试件安装到试件盒内， 且做密封处 理； 步骤三： 通过控制系统将左侧荷载加载单元和顶部冲击荷载加载单元移动至试件表 面， 然后通过伺服加载装置为压力腔 体注入液压油， 为试件提供围压， 同时避免热缩管被高 压水冲破， 围压 达到设定值之后， 按照试验方案通入高压水；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115144277 A 2步骤四： 高压水流动稳定后， 通过顶部冲击荷载加载单元对试件施加不同位置的冲击 荷载， 同时实时监测应力、 位移、 高频应力、 高频位移、 内部裂隙发育、 水流量多种实验数据， 并通过数据采集分析系统生成数据图表。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115144277 A 3