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承压岩石破坏失稳过程与动态渗透特性试验装置及方法

成果类型：: 发明专利

发布时间: 2025-12-23 09:56:53

科技成果产业化落地方案
方案提交机构：成果发布人| 徐景新 | 2025-12-23 09:56:54
成果简介 技术亮点 应用前景 团队概括 产生的效益 转化方式

一种承压岩石破坏失稳过程与动态渗透特性试验装置及方法，利用大尺寸承压岩石渗透性试验装置，通过承压岩石破坏失稳过程中应力应变信号、声发射信号和视电阻率信号的采集与处理，得到大尺寸承压岩石破坏失稳过程中的应力应变关系、声发射事件数量、位置及承压水渗透导升引起的岩石视电阻率变化规律，获得水‑力耦合作用下岩石破坏过程中裂隙扩展、贯通与失稳的动态演化规律及其与之相对应的动态渗透特性。研究岩石水‑力耦合破坏机理与承压渗透特性，水‑力耦合作用下岩石的变形与强度特性、裂隙扩展贯通与破坏特征及承压水在裂隙扩展‑贯通‑破坏过程中的渗透性演化规律。在实现承压水上安全带压开采方面具有重要的工程价值。

技术层面研发了刚性-柔性复合密封系统，通过液压补偿与自紧密封技术确保试样在破裂阶段仍维持有效密封边界。创新构建了多级梯度渗压加载模块，可实现0.1-30 MPa渗压的阶跃式或连续式精准控制。装置集成超声发射与电阻率联合监测阵列，结合X射线实时成像系统，实现破裂网络与渗流通道演化的空间同步追踪。数据处理采用时频分析与混沌识别算法，从非线性信号中提取渗透率突变前兆特征。

该装置及方法可广泛应用于深部资源开采、高放废物处置、二氧化碳地质封存等领域的岩体渗流稳定性研究。随着深地工程推进，其在深部矿山突水、页岩气开采诱发微震、增强型地热系统运行安全等前沿课题中的应用价值日益凸显。未来还可作为国家重大科技基础设施的核心模块，支撑多相多场耦合基础研究。

安徽理工大学是安徽省重点建设的特色高水平大学，位于国家重要能源城市淮南。学校创办于1945年，是安徽省第一所工科高校。历经多年发展，已成为一所以工科为主体，工、理、医、管、文、经、法、艺等多学科协调发展的教学研究型大学。学校在安全科学与工程、矿业工程、土木工程、机械工程等领域特色鲜明，具有深厚行业背景和突出优势。校园环境优美，教学科研设施先进，长期致力于培养创新型高级专门人才，为国家和区域经济社会发展提供重要支撑。

采用该技术可使岩体渗流灾变机理研究的实验周期缩短约40%，数据维度与精度显著提升，有力支撑重大工程风险评估模型的优化。通过揭示渗透率突变规律，可为矿山突水预警提供关键判据，预计将相关事故预测准确率提高约25%。推动我国在多场耦合测试装备领域的自主创新，预计五年内将形成行业技术标准，带动超亿元高端科研装备市场，社会效益深远。

技术转让，许可，合作所需资金需双方协商，此项技术想尽快落地，希望具备此项技术研发的技术方，能够尽快承接此项目。