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作品名称：真三轴气固耦合煤体渗流试验装置
学校名称：山东科技大学
参赛队伍：三轴智创
队伍编号：224994
参赛学生：曹志飞陈玉堂刘延义李昊霖
指导老师：李文鑫王晓
投票日期：2025年10月10日 00:00->2025年12月15日 00:00
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详细说明

针对现有煤体物理力学性质及渗透率研究多局限于准三轴应力的不足，聚焦煤与瓦斯突出机理及瓦斯防治关键问题，自主研发真三轴流 - 固耦合煤体渗流实验装置，为揭示真三轴条件下含瓦斯煤的变形破坏规律与瓦斯渗流特性提供了核心技术支撑。

装置创新性实现密闭环境下三向独立应力加载（轴压 0-100MPa、侧压 0-50MPa、围压 0-30MPa），通过可压缩侧压头与传压滑杆的组合，解决了三向应力平稳过渡与压力室密封难题；集成伺服加卸载、气压控制、精密数据测量及自动化记录系统，可精准控制轴压、侧压、瓦斯压力等变量，对最大尺寸 100mm×100mm×200mm 的煤样进行多组对比实验。

研究通过型煤制备、多变量控制实验、数据回归分析等步骤，探明了真三轴应力下含瓦斯煤的抗压强度、弹性模量等物理力学参数变化规律，揭示了三向应力、应变及瓦斯压力对煤体渗透率的影响机制，进而构建并完善了渗透率数学模型。该成果突破了传统实验装置的局限，为煤与瓦斯耦合作用研究提供了更贴近实际开采条件的实验手段，为瓦斯灾害预测与防治提供了重要理论依据和科学支撑，应用前景广阔。