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龙图腾网获悉贵州大学;贵州一和科技有限公司;贵州一和矿业有限公司申请的专利一种水平切缝二氧化碳爆破相似煤体致裂评价装置及方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116840349B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-24发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310836812.9，技术领域涉及：G01N29/06；该发明授权一种水平切缝二氧化碳爆破相似煤体致裂评价装置及方法是由张义平;吴莲花;郑禄林;李波波;李希建;兰红;张林设计研发完成，并于2023-07-10向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种水平切缝二氧化碳爆破相似煤体致裂评价装置及方法在说明书摘要公布了：本发明公开一种水平切缝二氧化碳爆破相似煤体致裂评价装置及方法，包括：透明试验箱，透明试验箱包括外框架和多个透明加载板，背板设置于透明试验箱的后侧面，水力致裂机构能够贯穿背板并伸入透明试验箱中；超声CT与透明试验箱相邻设置，超声CT能够对透明试验箱顶部进行扫描；高速摄像机与透明试验箱相邻设置，高速摄像机能够对透明试验箱内部的煤样进行拍摄；可以通过透明试验箱上侧面、前侧面和左侧面的透明加载板模拟出三轴采动应力场条件下的大尺寸煤层压力情况，更加接近现场真实复杂的地质条件，适用于较大尺寸的相似模拟煤体模型。

本发明授权一种水平切缝二氧化碳爆破相似煤体致裂评价装置及方法在权利要求书中公布了：1.一种水平切缝二氧化碳爆破相似煤体致裂评价方法，其特征在于，应用水平切缝二氧化碳爆破相似煤体致裂评价装置，包括： 透明试验箱1，所述透明试验箱1包括外框架102和多个透明加载板101，多个所述透明加载板101分别位于所述透明试验箱1的上侧面、前侧面和左侧面，所述透明加载板101与所述外框架102滑动连接且所述透明加载板101相对于所述外框架102滑动过程中始终与所述外框架102之间密封；所述透明加载板101与驱动机构连接，多个所述透明加载板101的滑动路径不相交； 背板2，所述背板2设置于所述透明试验箱1的后侧面，当所述透明试验箱1内填充煤样后，在所述煤样内设置应力传感器3和声发射传感器4，所述应力传感器3和声发射传感器4的接电线贯穿所述背板2并延伸至所述透明试验箱1以外，所述接电线与计算机电连接； 水力致裂机构，水力致裂机构能够贯穿所述背板2并伸入所述透明试验箱1中； 超声CT，所述超声CT与所述透明试验箱1相邻设置，所述超声CT能够对所述透明试验箱1顶部进行扫描； 高速摄像机20，所述高速摄像机20与所述透明试验箱1相邻设置，所述高速摄像机20能够对所述透明试验箱1内部的煤样进行拍摄； 所述驱动机构包括：加载活塞5和加压油缸，所述加载活塞5固定安装在所述透明加载板101的外侧面，所述加压油缸的输出端与所述加载活塞5固定连接； 还包括： 移动板6，所述移动板6设置于所述透明试验箱1的右侧面，所述移动板6在第一位置与第二位置之间与所述透明试验箱1滑动连接，当所述移动板6位于第一位置时，所述移动板6将所述透明试验箱1密封，当所述移动板6位于第二位置时，所述移动板6将所述透明试验箱1打开； 送料机构，所述送料机构靠近所述移动板6设置并能够在所述移动板6位于第二位置时向所述透明试验箱1内送料； 所述送料机构包括： 第一滑轨7，所述第一滑轨7一端靠近所述移动板6设置，另一端沿所述透明试验箱1的左右方向向外延伸； 放置板8，所述放置板8与所述第一滑轨7滑动连接，所述放置板8能够将煤样放置在上表面并输送至所述透明试验箱1内； 所述水力致裂机构包括： 第二滑轨9，所述第二滑轨9一端靠近所述背板2，另一端沿所述透明试验箱1的前后方向向外延伸； 钻机10，所述钻机10与所述第二滑轨9滑动连接，所述钻机10的输出端连接有钻杆，所述钻杆能够贯穿所述背板2以及所述透明试验箱1内的煤样，所述钻杆在所述煤样内钻出水平切缝钻孔202； 水力水平切缝管道11，所述水力水平切缝管道11固定安装于所述水平切缝钻孔202内并与所述背板2密封连接，所述水力水平切缝管道11与压裂泵18连通； 所述水力水平切缝管道11包括： 压裂段1101，所述压裂段1101位于所述透明试验箱1内并靠近所述水平切缝钻孔202深处； 封孔段1102，所述封孔段1102与所述压裂段1101衔接，所述封孔段1102贯穿所述背板2并延伸至外，所述封孔段1102通过第一密封垫12与所述背板2内侧壁密封连接，通过第二密封垫13与所述背板2外侧壁密封连接； 外接接头1103，所述外接接头1103与所述封孔段1102衔接，所述外接接头1103与压裂泵18连通； 还包括液态二氧化碳相变爆破机构19，所述液态二氧化碳相变爆破机构19与液态二氧化碳相变爆破管连通，所述钻杆贯穿所述背板2以及所述透明试验箱1内的煤样在所述煤样内钻出二氧化碳爆破钻孔203，所述液态二氧化碳相变爆破管安装于所述二氧化碳爆破钻孔203内； 包括以下步骤： S1：根据待测矿区的参数配比相似煤体，通过放置板8将配比好的相似煤体送入透明试验箱1，关闭并密封移动板6，在透明试验箱1底部埋设应力传感器3，应力传感器3的接电线从背板2上的传感器孔201伸出，并与第一计算机14电连接； S2：加压油缸从X轴、Y轴和Z轴方向通过加载活塞5向内推动各个透明加载板101，使相似煤体在固定加载压力下定型，定型后解除各个透明加载板101对相似煤体的加压，得到相似模拟煤样； S3：解除透明加载板101的加载压力，将S2中的相似模拟煤样全部取出； S4：在透明试验箱1中自下而上铺设相似模拟煤样，铺设结束后在透明试验箱1底部靠前的位置以及相似模拟煤样上方靠后的位置埋设声发射传感器4，所述声发射传感器4的接电线从背板2上的传感器孔201伸出，并与第二计算机15电连接； S5：将超声CT及高速摄像机20安装固定，启动高速摄像机20对透明试验箱1进行拍摄； S6：通过加压油缸对透明试验箱1内的相似模拟煤样进行三轴应力加载，加载后通过超声CT对透明试验箱1的顶部进行扫描，获得初始裂缝分布； S7：通过钻机在相似模拟煤样内钻设水平切缝钻孔202和二氧化碳爆破钻孔203，并安装水力水平切缝管道11和液态二氧化碳相变爆破管；通过压裂泵18将水从水力水平切缝管道11的外接接头1103输送至压裂段1101，并对相似模拟煤样进行注水； S8：步骤S7注水过程中，应力传感器3和声发射传感器4将采集到的信号实时发送至第一计算机14和第二计算机15，注水结束后通过超声CT对透明试验箱1的顶部进行扫描，获得二次裂隙分布； S9：解除S6中对相似模拟煤样的三轴应力，通过液态二氧化碳相变爆破机构19和液态二氧化碳相变爆破管对透明试验箱1内的相似模拟煤进行CO2爆破，爆破结束后关闭高速摄像机20，通过超声CT对透明试验箱1的顶部进行扫描，获得三次裂隙分布； S10：将高速摄像机20拍摄到的相似模拟煤样照片上传第三计算机，利用PS对照片中的煤样裂缝进行素描处理；第二计算机15将声发射传感器4传输的信号进行信息处理并形成图像。

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