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龍圖騰網獲悉東北大學申請的專利深井采動過程充填體和礦巖體多軸界面試驗裝置及方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN115683814B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-08-29發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202211038524.0，技術領域涉及：G01N3/02；該發明授權深井采動過程充填體和礦巖體多軸界面試驗裝置及方法是由張希巍;薛淳元;姜海強;汪昕設計研發完成，并于2022-08-29向國家知識產權局提交的專利申請。

本深井采動過程充填體和礦巖體多軸界面試驗裝置及方法在說明書摘要公布了：一種深井采動過程充填體和礦巖體多軸界面試驗裝置及方法，裝置包括反力框架組件、最大主應力加載組件、中間主應力加載組件、最小主應力加載組件、試樣制備組件及采動信息感知組件。方法為：在試樣承載滑臺上利用真實巖塊制備礦巖體，在礦巖體之間的模擬采空區原位澆筑料漿制備充填體，待充填體固化后拆除模具，將模型試樣整體推入反力框架的試樣加載腔內，隨后完成反力框架的封閉，在反力框架內對制備好的模型試樣進行養護，在模型試樣養護期間，按照設計值對模型試樣施加固結應力，直到模型試樣達到設定的養護齡期；當模型試樣達到設定的養護齡期后，對模型試樣進行三維應力加載，用以模擬采動過程，在模擬采動過程中對采動數據進行采集。

本發明授權深井采動過程充填體和礦巖體多軸界面試驗裝置及方法在權利要求書中公布了：1.一種深井采動過程充填體和礦巖體多軸界面試驗方法，采用了深井采動過程充填體和礦巖體多軸界面試驗裝置，裝置包括反力框架組件、最大主應力加載組件、中間主應力加載組件、最小主應力加載組件及試樣制備組件；所述反力框架組件包括底座、第一立柱、第二立柱、橫梁、第一立板、第二立板、第一拉桿組及第二拉桿組；所述底座固定安裝在地面上；所述第一立柱和第二立柱鏡像對稱固裝在底座頂部，第一立柱與第二立柱之間的空間作為試樣加載腔；在所述第一立柱頂部豎直固裝有第一導向柱；在所述第二立柱頂部豎直固裝有第二導向柱；所述橫梁位于第一立柱和第二立柱上方，在橫梁上分別開設有第一導向孔和第二導向孔；所述第一導向柱穿過第一導向孔；所述第二導向柱穿過第二導向孔；在所述第一立柱外側的底座與橫梁之間豎直連接有第一油缸；在所述第二立柱外側的底座與橫梁之間豎直連接有第二油缸；所述第一立板和第二立板分別位于試樣加載腔的左右兩側；所述第一拉桿組與第一立柱同側分布，第一拉桿組一端與第一立板通過鎖具相連，第一拉桿組另一端與第二立板通過鎖具相連；所述第二拉桿組與第二立柱同側分布，第二拉桿組一端與第一立板通過鎖具相連，第二拉桿組另一端與第二立板通過鎖具相連；所述最大主應力加載組件布設在橫梁上；所述中間主應力加載組件布設在第一立板和第二立板上；所述最小主應力加載組件布設在第一立柱和第二立柱上；所述試樣制備組件布設在底座上； 在所述第一立板下方的地面上固設有第一支撐平臺，在第一支撐平臺上表面固設有第一滑軌組，在第一支撐平臺上方設置有滑臺架，滑臺架通過滑塊滑動連接在第一滑軌組上；在所述滑臺架上固設有第二滑軌組，所述第一立板通過滑塊滑動連接在第二滑軌組上；在所述第一立板與滑臺架之間連接有立板推移油缸； 在所述第二立板下方的地面上固設有第二支撐平臺，在第二支撐平臺、底座及第一支撐平臺的上表面統一設有第三滑軌組，所述第二立板通過滑塊滑動連接在第三滑軌組上； 所述最大主應力加載組件包括第一液壓囊和第二液壓囊；在所述橫梁下表面開設有液壓囊安裝槽，所述第一液壓囊通過液壓囊安裝槽設置在橫梁下表面，所述第二液壓囊位于第一液壓囊下方； 所述中間主應力加載組件包括第一作動器陣列、動態作動器、第三液壓囊及第四液壓囊；所述第一作動器陣列固設在第一立板上，所述第三液壓囊固設在第一作動器陣列上；所述動態作動器固設在第二立板上，所述第四液壓囊固設在動態作動器上；所述動態作動器底部固設有支撐墊塊，支撐墊塊通過滑塊滑動連接在第三滑軌組上； 所述最小主應力加載組件包括第二作動器陣列及第三作動器陣列；在所述第一立柱內表面設置有作動器安裝槽，所述第二作動器陣列通過作動器安裝槽設置在第一立柱內表面；在所述第二立柱內表面設置有作動器安裝槽，所述第三作動器陣列通過作動器安裝槽設置在第二立柱內表面； 所述試樣制備組件包括試樣承載滑臺及試樣成型模具；所述試樣承載滑臺通過滑塊滑動連接在第三滑軌組上，且滑塊與試樣承載滑臺底部之間設置有滑臺頂升缸；在所述試樣承載滑臺與第一支撐平臺之間連接有滑臺推移油缸； 所述的深井采動過程充填體和礦巖體多軸界面試驗裝置還包括采動信息感知組件，所述采動信息感知組件包括動態光纖光柵、負荷傳感器、壓力傳感器、磁致伸縮式位移傳感器、LVDT位移傳感器及聲發射傳感器；所述動態光纖光柵預埋在模型試樣的充填體內；所述第一作動器陣列、第二作動器陣列、第三作動器陣列及動態作動器均配置有負荷傳感器和LVDT位移傳感器；所述第一液壓囊、第二液壓囊、第三液壓囊及第四液壓囊均配置有壓力傳感器；所述動態作動器配置有磁致伸縮式位移傳感器；所述第二作動器陣列和第三作動器陣列與模型試樣的礦巖體之間均配置有聲發射傳感器； 其特征在于，試驗方法包括如下步驟： 步驟一：利用真實巖塊制備礦巖體，礦巖體制備數量為兩塊，礦巖體的一側表面設為斜面，通過礦巖體模擬采場圍巖條件； 步驟二：利用吊機將兩塊制備好的礦巖體吊裝到試樣承載滑臺上，使兩塊礦巖體的斜面正對，兩處斜面之間的空間用來模擬采空區； 步驟三：在安置好的兩塊礦巖體的四周以及頂部固定安裝圍擋板，圍擋板安裝好后形成試樣成型模具，且礦巖體頂部的圍擋板留有注漿孔，圍擋板之間的接縫處以及圍擋板與試樣承載滑臺的接縫處均利用防水膠進行密封處理； 步驟四：通過礦巖體頂部圍擋板上的注漿孔向試樣成型模具內澆筑料漿，且在料漿澆筑過程中預埋入動態光纖光柵，當澆筑好的料漿完全固化后，充填體制備完成，同時由充填體和礦巖體組合形成的模型試樣也制備完成； 步驟五：將模型試樣外圍的試樣成型模具拆除，使制備好的模型試樣完全暴露，隨后控制試樣承載滑臺底部的滑臺頂升缸伸長，滑臺頂升缸的活塞桿首先頂住下方的滑塊，隨著滑臺頂升缸的繼續伸長，滑臺頂升缸的活塞桿無法繼續移動，此時滑臺頂升缸的缸筒會向上移動，并帶動試樣承載滑臺向上抬升，直到試樣承載滑臺與第一支撐平臺脫離接觸； 步驟六：控制滑臺推移油缸的活塞桿伸出，將試樣承載滑臺沿著第三滑軌組推移到第一立柱與第二立柱之間的試樣加載腔內，隨后控制試樣承載滑臺底部的滑臺頂升缸回縮，滑臺頂升缸的缸筒首先向下移動，并帶動試樣承載滑臺向下回落，直到試樣承載滑臺與底座接觸，隨著滑臺頂升缸的繼續回縮，滑臺頂升缸的缸筒不再移動，滑臺頂升缸的活塞桿繼續向上回縮并與滑塊脫離接觸； 步驟七：斷開滑臺推移油缸的活塞桿與試樣承載滑臺之間的連接，隨后控制滑臺推移油缸的活塞桿回縮，直到滑臺推移油缸的活塞桿端部移動到滑臺架下方，再將滑臺推移油缸的活塞桿端部與滑臺架固連在一起； 步驟八：控制滑臺推移油缸的活塞桿伸出，將滑臺架沿著第一滑軌組推向模型試樣，使第三液壓囊靠近模型試樣但不接觸模型試樣，隨后控制立板推移油缸的活塞桿伸出，將第一立板沿著第二滑軌組推向模型試樣，使第三液壓囊與模型試樣接觸，同時使第一拉桿組和第二拉桿組進入第一立板的鎖具內，隨后利用鎖具將第一拉桿組和第二拉桿組與第一立板固連在一起； 步驟九：控制第一油缸和第二油缸的活塞桿同步向下回縮，帶動橫梁沿著第一立柱和第二立柱向下回落，直到橫梁與第一立柱和第二立柱接觸，此時反力框架處于最終形態； 步驟十：在最終形態下的反力框架內對制備好的模型試樣進行養護，在模型試樣養護期間，通過第一液壓囊、第二液壓囊、第三液壓囊、第四液壓囊、第二作動器陣列和第三作動器陣列配合，按照設計值對模型試樣施加固結應力，直到模型試樣達到設定的養護齡期； 步驟十一：當模型試樣達到設定的養護齡期后，由第一液壓囊和第二液壓囊配合對模型試樣施加最大主應力，由第一作動器陣列和動態作動器配合對模型試樣施加中間主應力，此時第三液壓囊和第四液壓囊僅作為柔性傳力部件，由第二作動器陣列和第三作動器陣列配合對模型試樣施加最小主應力； 步驟十二：通過第一液壓囊、第二液壓囊、第一作動器陣列、動態作動器、第二作動器陣列和第三作動器陣列配合對模型試樣進行三維應力加載，用以模擬采動過程，且在模擬采動過程中，由動態光纖光柵采集充填體的變形數據，由負荷傳感器和壓力傳感器采集模型試樣的邊界應力，由磁致伸縮式位移傳感器和LVDT位移傳感器采用模型試樣整體變形數據，由聲發射傳感器采集模型試樣在加載過程中的聲發射信號。

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