50 工程科学学报，第43卷，第1期 应力作用和加热联合试验，填补了国内岩石力学 的溶解速度随着盐岩裂隙深度的增加而变慢 试验系统中CT实时成像的技术空白 重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验 12多场耦合实验设备的研发 室o1自主研发了如图6所示的岩石THMC多场耦 周辉等9设计了一套盐岩裂隙水流-化学溶蚀 合作用水流装置，该装置由三轴加载系统、二氧化 的耦合试验装置，如图5所示.上部分为加工好的 碳加压系统、恒温油浴控制系统和数据采集系统组 盐岩试块，将盐岩试块的裂隙面打磨光滑，考虑到 成，可以模拟不同地应力、不同层压、不同温度等多 两块盐岩试件贴在一起形成的人工节理很难达到 场耦合作用下岩石的渗透性能.通过多场耦合作用 试验规定的平整闭合度，因此设计了一块表面光 下不同相态的二氧化碳致裂来驱替甲烷，在二氧化 滑的有机玻璃试件代替下部分的盐岩试件.在进 碳压裂页岩的基础上，进行了有效应力、孔隙压力 水口位置通入一定饱和度的盐岩溶液，盐岩溶液 和温度等对页岩渗透特性影响的实验研究， 流经盐岩试件和有机玻璃试件之间形成的盐岩裂 河海大学等单位合作研制了超高压大流量渗 隙，测定和分析盐岩裂隙面的溶解形态.实验结果 透仪及水流-应力耦合试验系统，试验中的裂隙岩 表明，盐岩试件的溶解开始于裂隙的进口处，盐岩 体采用含有裂隙的石灰岩，渗透液为碳酸溶液和 Rock specimen Rock fractures Organic glass Water inlet Water outlet 图5盐岩裂隙溶解的试验装置图 Fig.5 Experimental setup for coupled fluid flow and dissolution test for salt rock fracture 3 C 4 10 11 22 1-CO2 cylinder;2-CHa gas,3-pressure sensor,4-servo pump;5-hydraulic oil circuit,6-triaxial pressure chamber. 7-axial deformation sensor;8-radial deformation sensor,9-constant temperature oil bath;10-flowmeter; 11-vacuum pump;12-computer;13-intake pipe;14-outlet pipe;15-data acquisition line 图6岩石THMC多场耦合作用下水流装置和原理图， Fig.6 Device and schematic diagram under THMC multi field coupling of rocks应力作用和加热联合试验，填补了国内岩石力学 试验系统中 CT 实时成像的技术空白. 1.2    多场耦合实验设备的研发 周辉等[9] 设计了一套盐岩裂隙水流–化学溶蚀 的耦合试验装置，如图 5 所示. 上部分为加工好的 盐岩试块，将盐岩试块的裂隙面打磨光滑，考虑到 两块盐岩试件贴在一起形成的人工节理很难达到 试验规定的平整闭合度，因此设计了一块表面光 滑的有机玻璃试件代替下部分的盐岩试件. 在进 水口位置通入一定饱和度的盐岩溶液，盐岩溶液 流经盐岩试件和有机玻璃试件之间形成的盐岩裂 隙，测定和分析盐岩裂隙面的溶解形态. 实验结果 表明，盐岩试件的溶解开始于裂隙的进口处，盐岩 的溶解速度随着盐岩裂隙深度的增加而变慢. 重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验 室[10] 自主研发了如图 6 所示的岩石 THMC 多场耦 合作用水流装置，该装置由三轴加载系统、二氧化 碳加压系统、恒温油浴控制系统和数据采集系统组 成，可以模拟不同地应力、不同层压、不同温度等多 场耦合作用下岩石的渗透性能. 通过多场耦合作用 下不同相态的二氧化碳致裂来驱替甲烷，在二氧化 碳压裂页岩的基础上，进行了有效应力、孔隙压力 和温度等对页岩渗透特性影响的实验研究. 河海大学等单位合作研制了超高压大流量渗 透仪及水流−应力耦合试验系统，试验中的裂隙岩 体采用含有裂隙的石灰岩，渗透液为碳酸溶液和 Rock specimen Rock fractures Organic glass Water inlet Water outlet 图 5    盐岩裂隙溶解的试验装置图 Fig.5    Experimental setup for coupled fluid flow and dissolution test for salt rock fracture 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 ―CO2 cylinder; 2 ―CH4 gas; 3 ―pressure sensor; 4 ―servo pump; 5 ―hydraulic oil circuit; 6 ―triaxial pressure chamber; 7 ―axial deformation sensor; 8 ―radial deformation sensor; 9 ―constant temperature oil bath; 10 ―flowmeter; 11 ―vacuum pump; 12 ―computer; 13 ―intake pipe; 14 ―outlet pipe; 15 ―data acquisition line 图 6    岩石 THMC 多场耦合作用下水流装置和原理图[10] Fig.6    Device and schematic diagram under THMC multi field coupling of rocks[10] · 50 · 工程科学学报，第 43 卷，第 1 期