CN116735367A - 一种真三轴岩土体试验装置及其试验方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种真三轴岩土体试验装置及其试验方法，涉及采矿工程试验装置技术领域，该试验装置包括三轴加载模块，三轴加载模块包括三轴伺服加载***和三轴承载***，三轴伺服加载***用于对三轴承载***施加X向、Y向和Z向的压力；注浆模块，注浆模块通过管路与三轴承载***中的注浆压裂管连接；水力致裂模块，水力致裂模块通过管路与三轴承载***中的注浆压裂管连接；数据采集分析模块，数据分析采集模块通过线路与三轴承载***中的超声波发射传感器、接收传感器相连接。本发明采用上述试验装置进行的试验方法，能够进行三轴注浆和三轴水力致裂试验，既可进行完整岩体的真三轴水力致裂与注浆试验，也能进行松散体真三轴试验的注浆试验。
Description
技术领域
本发明涉及采矿工程试验装置技术领域，特别是涉及一种真三轴岩土体试验装置及其试验方法。
背景技术
随着我国经济的发展，对能源的需求越来越大，作为我国主体能源的煤炭，在开采深度上已经正在往深部转移，深部岩体所受应力大，应力集中导致岩石破碎严重。注浆技术是工程加固、防渗堵漏直接有效的手段，水力致裂技术是卸压开采、瓦斯抽采与围岩维护的有力措施，在具体施工前，为确保安全和准确，需要进行相关实验。现场原位试验由于设备等的限制进行困难，对深部岩体进行实验室试验是最为经济合理的手段。现有相关专利(1)(专利号：CN115308043A)提供了一种劈裂注浆的可温变的实验***，通过对浆液和岩块进行加热来模拟地层温度，主要研究的是劈裂注浆问题，但现行注浆方式仍以渗透注浆为主，该试验***无法同时提供对碎散体注浆和加压，使得实验对象较为单一，具有一定的局限性；专利(2)(专利号：CN111638171B)提供了一种三向加载的岩石劈裂注浆***，考虑了对规则小岩块拼接成大的规则含裂隙岩体，但资料表明，大多数裂隙存在分布不均匀、岩体存在各向异性，应考虑到更大范围的碎散体注浆和应力环境对注浆效果的影响；专利(3)(专利号：CN109882183B)提供了针对富水松散破碎煤岩体的注浆实验装置，但所使用的三轴加压方式为假三轴，不能较好的模拟地层的真实状况和实验中围压差对注浆扩散范围与加固效果的影响。
然而，在功能性方面，目前岩体实验设备多为单一的三轴注浆或三轴水力致裂设备，实验设备功能性单一；在岩体完整度方面，目前多为标准试件的完整岩体，少有既可进行完整岩体的三轴水力致裂与注浆试验，也能进行松散体三轴试验的注浆试验的设备，实验设备对岩体的适应性较差；在松散体注浆设备方面，较多采用各面开放不加压、假三轴等实验方式，导致实验与工程现场有较大出入、实验结果说服力下降。
发明内容
本发明的目的是提供一种真三轴岩土体试验装置及其试验方法，以解决上述现有技术存在的问题，能够进行三轴注浆和三轴水力致裂试验，既可进行完整岩体的真三轴水力致裂与注浆试验，也能进行松散体真三轴试验的注浆试验。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供一种真三轴岩土体试验装置，包括三轴加载模块，所述三轴加载模块包括三轴伺服加载***和三轴承载***，所述三轴伺服加载***用于对所述三轴承载***施加X向、Y向和Z向的压力；注浆模块，所述注浆模块通过管路与三轴承载***中的注浆压裂管连接；水力致裂模块，所述水力致裂模块通过管路与三轴承载***中的注浆压裂管连接；数据采集分析模块，所述数据分析采集模块通过线路与三轴承载***中的超声波发射传感器、接收传感器相连接。
可选的，所述三轴承载***包括采用多个承压板围成的立方体结构，所述三轴承载***内设有三轴承压腔，所述承压板固定于定型方架内的定位槽上；X轴方向的所述承压板中心开设有注浆压裂孔，所述注浆压裂孔内穿设有注浆压裂管；Z轴方向的承压板上开设有进料口，所述进料口处固定密封设有封堵塞；所述三轴伺服加载***包括X轴油缸、Y轴油缸和Z轴油缸，X轴油缸、Y轴油缸和Z轴油缸分别通过管路外接有X轴伺服加载泵、Y轴伺服加载泵和Z轴伺服加载泵，X轴伺服加载泵、Y轴伺服加载泵和Z轴伺服加载泵通过管路外接有主油泵；所述三轴承载***底部设有底座，所述三轴承载***外套设有纵向限制架，所述纵向限制架包括水平布置于所述三轴承载***顶部的顶板，所述顶板两端固定设有竖直板，所述竖直板底部固定设置于所述底座上，所述三轴承载***外环设有有横截面为口字型的横向限制架，所述横向限制架底部通过升降支架与所述底座连接；所述X轴油缸固定在横向限制架上，Y轴油缸和Z轴油缸分别固定在纵向限制架上，所述底座上表面设有凹槽。
可选的，所述注浆模块包括浆液混合搅拌罐；所述三轴承压腔内设有预埋注浆压裂管，所述预埋注浆压裂管通过第一开关与所述注浆压裂管一端连接，所述注浆压裂管远离所述第一开关的一端通过管路和第二开关与所述浆液混合搅拌罐连通；所述浆液混合搅拌罐通过管路和第三开关连通有高压储气泵。
可选的，所述水力致裂模块包括承压储水罐；所述注浆压裂管远离所述第一开关的一端通过管路和所述第二开关与所述承压储水罐连通；所述承压储水罐通过管路和第三开关连通有所述高压储气泵；所述第二开关和第三开关均为三通开关，所述第二开关和第三开关均具有三档旋钮，中间档为闭合档，左旋能够打开与承压储水罐连通的压裂线路，右旋能够打开与浆液混合搅拌罐连通的注浆线路；所述第二开关出口处装有电子流量计，所述第三开关出口处装有稳压阀。
可选的，所述数据采集模块包括超声波探头、超声发射接收器、流量计、操作***、数据存储中心；所述超声波探头阵列内嵌入三轴承压腔中的Y轴相对的承压板中，超声波发射传感器、接收传感器经线路传到数据处理中心，处理后的数据经线路传入数据存储中心；操作***能够对X轴伺服加载泵、Y轴伺服加载泵和Z轴伺服加载泵的压力进行控制，能够收集超声波数据并形成图像，设置注入压力，收集累计注入流量数据。
可选的，所述封堵塞包括螺纹、六角凹槽、密封圈、刚性封堵塞；所述刚性封堵塞顶部开有所述六角凹槽、所述刚性封堵塞外壁上方刻有所述螺纹，所述刚性封堵塞外壁下方刻有两圈凹槽，所述凹槽内套设填充有密封圈，所述刚性封堵塞顶部开设有六角凹槽，所述六角凹槽内能够卡接六角张紧扳手。
可选的，所述六角张紧扳手包括刚性主体，所述刚性主体上方固定连接有转动把，所述刚性主体底部固定设有六角凸起，所述六角凸起能够卡接于所述六角凹槽内。
本发明还提供一种真三轴岩土体试验装置的试验方法，包括碎散体注浆试验方法，所述碎散体注浆试验方法包括如下步骤：
S1，配置符合实践现场的碎散体，检测试验装置运行情况，确保试验装置能够稳定安全运行；
S2，用六角张紧扳手将顶部进料口的封堵塞拧下取出；同时，将预埋注浆压裂管用螺丝固定在注浆压裂孔上，外部连接第一开关与注浆压裂管；将三轴承载腔六面承压板加载到初始位置，使承载腔保持密封，确保碎散体加压过程中不会受压挤出；
S3，将准备好的碎散体通过进料口输送到三轴承载腔中，直至碎散体充满整个腔体，再用六角张紧扳手将封堵塞拧紧，将进料口堵住，使腔体内部密封；
S4，按照预设的浆液配比在浆液混合搅拌罐中配制所需浆液，配置完成后将浆液混合搅拌罐密封，过程中浆液混合搅拌罐不停机；
S5，将三轴承载腔加载到预设压力，将高压储气泵打开，使高压储气泵储气压力大于预设的注浆压力，右旋第三开关，使高压气体经过浆液混合搅拌罐，右旋第二开关，开始注浆，同时打开超声波采集注浆过程中数据；
S6，待浆液流量下降到设定范围内后，注浆实验结束，关闭第一开关，关闭超声波采集***，依次关闭高压储气泵、关闭第三开关、浆液混合搅拌罐、第二开关，拆下注浆压裂管，清洗管路与注浆搅拌罐；
S7，将注浆后的碎散体在三轴承载腔内保压所需时间后，将三轴承载腔卸压，将X轴、Y轴方向的承压板缩回，利用升降支架将横向限制架移动至底座的凹槽内，取出碎散加固体；
S8，将碎散加固体取出后，清理三轴承载腔，将装置复位到原始状态，以便下次实验。
本发明试验方法还包括完整岩体水力压裂试验方法，所述完整岩体水力压裂试验方法包括如下步骤：
S1，制作符合实践现场的完整岩体或岩体相似体，检测试验装置运行情况，确保试验装置能够稳定安全运行，使横向限制架下落，方便进行试件装入；
S2，预埋注浆管，完整岩体在中心处打一个钻孔，将预埋注浆压裂管利用环氧树脂胶固定在钻孔中，预制相似岩体时，直接将预埋注浆管埋入；将试件装入，将横向限制架升到初始高度后，伸出X轴方向承载板到初始位置，确保预埋注浆压裂管从注浆压裂孔中穿出，与第一开关连接，保持第一开关处于打开状态；将三轴承载腔六面承压板加载到初始位置；
S3，将承压储水罐中加满压裂用的水后，使将其保持密封，将三轴压力加载到预设压力，将高压储气泵打开，使高压储气泵储气的压力大于预设的压裂压力，设置压裂水的流量，左旋第三开关，使高压气体经过承压储水罐，左旋第二开关，开始压裂，同时打开超声波采集注浆过程中数据；
S4，待压裂压力出现骤降，压裂完成，试验结束，关闭第一开关，关闭超声波采集***，依次关闭高压储气泵、关闭第三开关、第二开关；
S5，保存试验过程中采集的数据，将三轴卸压，将X轴方向承压板缩回，将预埋注浆压裂管从注浆压裂孔拆下，利用升降支架将横向限制架移动至底座的凹槽内，取出压裂后的岩体；
S6，将压裂后岩体取出，清理三轴承载腔，将试验装置复位到原始状态，以便下次实验。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
本发明提供了具有注浆与水力致裂功能的真三轴岩体试验装置，针对完整与碎散岩体压裂与注浆，提供了更符合工程实际的试验方法；在真三轴试验机的基础上，集成了注浆模块与水力致裂模块，形成多功能岩体真三轴试验机，具有功能齐全、用途广泛、可操作性强等优点。在上方设置进料口，可在密封三轴腔体中灌入碎散岩体，可进行碎散岩体的三轴试验与注浆试验，使设备的适用性更强、功能完备；设置可拆卸注浆压裂管，在注浆结束后能够进行保压，避免岩体应力环境改变而造成试验与现场不服可信度下降，具有稳定可靠、实用性强等优点。在监测手段上，采用超声波的监测设备，具有无损、精确、便捷的优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明整体结构布置图；
图2是三轴承载腔俯视图；
图3是三轴承载腔左视图；
图4是三轴承载腔正视图；
图5是六角张紧扳手与封堵塞放大图；
图6是注浆压裂孔附近放大图；
图7是第二开关放大图；
图8是第三开关放大图；
图中：1-底座；2-横向限制架；3-承压板；4-定型方架；5-纵向限制架；6-六角张紧扳手；7-封堵塞；8-进料口；9-加载油缸；10-升降支架；11-预埋注浆压裂管；12-第一开关；13-注浆压裂管；14-底座凹槽；15-第二开关；16-浆液混合搅拌罐；17-承压储水罐；18-第三开关；19-高压储气泵；20-主油泵；21-X轴伺服加载泵；22-Y轴伺服加载泵；23-Z轴伺服加载泵；24-数据存储中心；25-操作集成控制中心；26-转动把；27-刚性主体；28-六角凸起；29-六角凹槽；30-刚性封堵塞；31-螺纹；32-密封圈；33-X轴带注浆压裂孔承压板；34-密封连接件；35-第二开关出口；36-电子流量计；37-第二开关旋钮；38-浆液入口；39-高压水入口；40-浆液混合搅拌罐接口；41-承压储水罐接口；42-第三开关旋钮；43-高压气体入口；44-稳压阀。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种真三轴岩土体试验装置及其试验方法，以解决上述现有技术存在的问题，能够进行三轴注浆和三轴水力致裂试验，既可进行完整岩体的真三轴水力致裂与注浆试验，也能进行松散体真三轴试验的注浆试验。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
目前岩体实验设备多为单一的三轴注浆或三轴水力致裂设备，实验设备功能性单一；其目前多为标准试件的完整岩体，少有既可进行完整岩体的三轴水力致裂与注浆试验，也能进行松散体三轴试验的注浆试验的设备，实验设备对岩体的适应性较差；在松散体注浆设备方面，较多采用各面开放不加压、假三轴等实验方式，导致实验与工程现场有较大出入、实验结果说服力下降。在三轴注浆设备方面，目前三轴实验由于其密封性，导致注浆管与压裂管不可拆卸，无法进行保压注浆，需要把岩体取出，把注浆压裂管取出后，再将岩体放入三轴应力环境中保压，但较为破碎岩体注浆后浆液还未固结无法取出，待固结后取出，注浆管会被浆液堵塞，存在清理困难、不可持续的缺点。
基于上述现有技术的缺陷，本发明提供一种真三轴岩土体试验装置，参考附图1、附图2、附图3、附图4、附图5、附图6、附图7和附图8所示，包括三轴加载模块、注浆模块、水力致裂模块、数据采集分析模块，三轴加载模块包括三轴伺服加载***和三轴承载***，三轴伺服加载***用于对三轴承载***的承压板施加X向、Y向和Z向的压力；注浆模块和水力致裂模块分别通过管路与三轴承载***中的注浆压裂管13连接；数据分析采集模块通过线路与三轴承载***中的超声波发射传感器、接收传感器相连接。
具体的，本发明中的三轴承载***包括采用多个承压板3围成的立方体结构，其内形成三轴承压腔，承压板3固定于定型方架4内的定位槽上，承压板3侧边均有橡胶密封条；X轴方向的承压板3中心开设有注浆压裂孔，形成为X轴带注浆压裂孔承压板33，X轴带注浆压裂孔承压板33的开孔处设有密封连接件34，确保开孔处密封性能，注浆压裂孔内穿设有注浆压裂管13；Z轴方向的承压板上开设有进料口8，进料口8处固定密封设有封堵塞7，封堵塞7包括螺纹31、六角凹槽29、密封圈32、刚性封堵塞30；刚性封堵塞30顶部开有六角凹槽29、刚性封堵塞30外壁上方刻有螺纹31，刚性封堵塞30外壁下方刻有两圈凹槽，凹槽内套设填充有密封圈32，刚性封堵塞30顶部开设有六角凹槽29，六角凹槽29内能够卡接六角张紧扳手6。六角张紧扳手6包括刚性主体27，刚性主体27上方固定连接有转动把26，刚性主体27底部固定设有六角凸起28，六角凸起28能够卡接于六角凹槽29内；三轴伺服加载***包括加载油缸9，加载油缸9包括X轴油缸、Y轴油缸和Z轴油缸，X轴油缸、Y轴油缸和Z轴油缸分别通过管路外接有X轴伺服加载泵21、Y轴伺服加载泵22和Z轴伺服加载泵23，X轴伺服加载泵21、Y轴伺服加载泵22和Z轴伺服加载泵23通过管路外接有主油泵20；三轴承载***底部设有底座1，三轴承载***外套设有纵向限制架5，纵向限制架5包括水平布置于三轴承载***顶部的顶板，顶板两端固定设有竖直板，竖直板底部固定设置于底座1上，三轴承载***外环设有有横截面为口字型的横向限制架2，横向限制架2底部通过升降支架10与底座1连接，升降支架10下部与底座1连接，顶部与横向限制架2连接，四个角均分布一个升降支架10，升降支架10能实现同时升降，且升降幅度一致；X轴油缸固定在横向限制架2上，Y轴油缸和Z轴油缸分别固定在纵向限制架5上，底座1上表面设有底座凹槽14，其能够与横向限制架2底部卡接。
注浆模块包括浆液混合搅拌罐16；三轴承压腔内设有预埋注浆压裂管11，预埋注浆压裂管11通过管口螺纹与第一开关12接口相连，第一开关12另一端接口通过螺纹接口与注浆压裂管13相连，注浆压裂管13远离第一开关12的一端通过管路和第二开关15与浆液混合搅拌罐16连通；浆液混合搅拌罐16通过管路和第三开关18连通有高压储气泵19；水力致裂模块包括承压储水罐17；注浆压裂管远离第一开关的一端通过管路和第二开关与承压储水罐17连通；承压储水罐17通过管路和第三开关连通有高压储气泵19；第二开关15和第三开关18均为三通开关，第二开关15分别通过浆液入口38和高压水入口39与浆液混合搅拌罐16和承压储水罐17连通，第三开关18分别通过浆液混合搅拌罐接口40和承压储水罐接口41与浆液混合搅拌罐16和承压储水罐17连通，第二开关15的第二开关旋钮37和第三开关18的第三开关旋钮42均为三档旋钮，中间档为闭合档，左旋能够打开与承压储水罐连通的压裂线路，右旋能够打开与浆液混合搅拌罐连通的注浆线路；第二开关出口35处装有电子流量计36，用于测量流过浆液或水的流量，第三开关18的高压气体入口43处装有稳压阀44，用于稳定流出气体的压力。
数据采集模块包括分别与三轴加载模块连接的超声波探头、超声发射接收器、流量计、操作***、数据存储中心24，操作***包括操作集成控制中心25；超声波探头阵列内嵌入三轴承压腔中的Y轴相对的承压板中，超声波发射传感器、接收传感器经线路传到数据处理中心，处理后的数据经线路传入数据存储中心24；操作***能够对X轴伺服加载泵、Y轴伺服加载泵和Z轴伺服加载泵的压力进行控制，能够收集超声波数据并形成图像，设置注入压力，收集累计注入流量数据。
本发明还提供一种真三轴岩土体试验装置的试验方法，包括碎散体注浆试验方法，碎散体注浆试验方法包括如下步骤：
S1，按照从现场取得或按照一定的颗粒级配配置符合实践现场的碎散体，检测设备运行情况，确保设备能够稳定安全运行；
S2，用六角张紧扳手6将顶部进料口的封堵塞7拧下取出，使顶部进料口8保持通畅；同时，将预埋注浆压裂管11先用螺丝固定在注浆压裂孔上，外部连接第一开关12与注浆压裂管13，保持第一开关12处于打开状态；将三轴承载腔六面承压板加载到初始位置，使承载腔保持相对密封，确保碎散体加压过程中不会受压挤出；
S3，将准备好的碎散体通过进料口输送到三轴承载腔中，过程中出现的堆状碎散体堵塞进料口8时，可用棍棒将堆状抹平后再进行碎散体的输送，直至碎散体充满整个腔体，再用六角张紧扳手6将封堵塞7拧紧，将进料口8堵住，使腔体内部密封；
S4，按照预设的浆液配比在浆液混合搅拌罐16中配制所需浆液，配置完成后将浆液混合搅拌罐16密封，过程中浆液混合搅拌罐16不停机，以防止浆液凝固堵塞注浆搅拌罐；
S5，将三轴承载腔加载到预设压力，将高压储气泵19打开，使高压储气泵19储气压力大于预设的注浆压力，右旋第三开关18，使高压气体经过浆液混合搅拌罐，右旋第二开关15，开始注浆，同时打开超声波采集注浆过程中数据；
S6，待浆液流量下降到设定范围内后，注浆实验结束，关闭第一开关12，关闭超声波采集***，依次关闭高压储气泵19、关闭第三开关18、浆液混合搅拌罐16、第二开关15，拆下注浆压裂管13，清洗管路浆液混合搅拌罐16；
S7，将注浆后的碎散体在三轴承载腔内保压所需时间后，将三轴承载腔卸压，将X轴、Y轴方向的承压板缩回，利用升降支架将横向限制架移动至底座的凹槽内，取出碎散加固体；
S8，将碎散加固体取出后，清理三轴承载腔，将装置复位到原始状态，以便下次实验。
本发明试验方法还包括完整岩体水力压裂试验方法，完整岩体水力压裂试验方法包括如下步骤：
S1，从现场取得或按照一定的配比制作符合实践现场的完整岩体或岩体相似体，检测设备运行情况，确保设备能够稳定安全运行，使横向限制架下落，方便进行试件装入；
S2，预埋注浆压裂管，现场岩体需在中心打一个钻孔，将预埋注浆压裂管11利用环氧树脂胶固定在钻孔中，预制相似岩体时，直接将预埋注浆压裂管11埋入。将试件装入，将横向限制架升到初始高度后，伸出X轴承载板到初始位置，确保预埋注浆压裂管11从注浆压裂孔中穿出，与第一开关12连接，保持第一开关12处于打开状态；将三轴承载腔六面承压板加载到初始位置；
S3，将承压储水罐中加满压裂用的水后，使将其保持密封，将三轴压力加载到预设压力，将高压储气泵19打开，使气泵储气的压力要大于预设的压裂压力，设置压裂水的流量，左旋第三开关18，使高压气体经过承压储水罐17，左旋第二开关15，开始压裂，同时打开超声波采集注浆过程中数据，以便分析；
S4，待压裂压力出现骤降，压裂完成，试验结束，关闭第一开关12，关闭超声波采集***，依次关闭高压储气泵19、关闭第三开关18、第二开关15；
S5，保存试验过程中采集的数据，将三轴卸压，将X轴方向承压板缩回，将预埋注浆压裂管从注浆压裂孔拆下，利用升降支架将横向限制架移动至底座的凹槽内，取出压裂后的岩体；
S6，将压裂后岩体取出，清理三轴承载腔，将试验装置复位到原始状态，以便下次实验。
本发明集成了注浆模块与水力致裂模块，形成同时具有注浆与水力致裂功能的多功能实验装置和试验方法。同时，本发明在装置上方设置用于碎散岩体进料的进料口，实现了己能针对完整岩石试件试验，也能针对碎散岩体进行试验。本发明将注浆压裂管进行改进，改成可拆卸注浆压裂管，同时实现了注浆后岩体应力环境的保压和浆液的保压，便于注浆压裂管的清理，使实验更能符合工程现场，让数据更有说服力。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“顶”、“底”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“笫二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (9)
1.一种真三轴岩土体试验装置，其特征在于：包括三轴加载模块，所述三轴加载模块包括三轴伺服加载***和三轴承载***，所述三轴伺服加载***用于对所述三轴承载***施加X向、Y向和Z向的压力；注浆模块，所述注浆模块通过管路与三轴承载***中的注浆压裂管连接；水力致裂模块，所述水力致裂模块通过管路与三轴承载***中的注浆压裂管连接；数据采集分析模块，所述数据分析采集模块通过线路与三轴承载***中的超声波发射传感器、接收传感器相连接。
2.根据权利要求1所述的真三轴岩土体试验装置，其特征在于：所述三轴承载***包括采用多个承压板围成的立方体结构，所述三轴承载***内设有三轴承压腔，所述承压板固定于定型方架内的定位槽上；X轴方向的所述承压板中心开设有注浆压裂孔，所述注浆压裂孔内穿设有注浆压裂管；Z轴方向的承压板上开设有进料口，所述进料口处固定密封设有封堵塞；所述三轴伺服加载***包括X轴油缸、Y轴油缸和Z轴油缸，X轴油缸、Y轴油缸和Z轴油缸分别通过管路外接有X轴伺服加载泵、Y轴伺服加载泵和Z轴伺服加载泵，X轴伺服加载泵、Y轴伺服加载泵和Z轴伺服加载泵通过管路外接有主油泵；所述三轴承载***底部设有底座，所述三轴承载***外套设有纵向限制架，所述纵向限制架包括水平布置于所述三轴承载***顶部的顶板，所述顶板两端固定设有竖直板，所述竖直板底部固定设置于所述底座上，所述三轴承载***外环设有有横截面为口字型的横向限制架，所述横向限制架底部通过升降支架与所述底座连接；所述X轴油缸固定在横向限制架上，Y轴油缸和Z轴油缸分别固定在纵向限制架上，所述底座上表面设有凹槽。
3.根据权利要求2所述的真三轴岩土体试验装置，其特征在于：所述注浆模块包括浆液混合搅拌罐；所述三轴承压腔内设有预埋注浆压裂管，所述预埋注浆压裂管通过第一开关与所述注浆压裂管一端连接，所述注浆压裂管远离所述第一开关的一端通过管路和第二开关与所述浆液混合搅拌罐连通；所述浆液混合搅拌罐通过管路和第三开关连通有高压储气泵。
4.根据权利要求3所述的真三轴岩土体试验装置，其特征在于：所述水力致裂模块包括承压储水罐；所述注浆压裂管远离所述第一开关的一端通过管路和所述第二开关与所述承压储水罐连通；所述承压储水罐通过管路和第三开关连通有所述高压储气泵；所述第二开关和第三开关均为三通开关，所述第二开关和第三开关均具有三档旋钮，中间档为闭合档，左旋能够打开与承压储水罐连通的压裂线路，右旋能够打开与浆液混合搅拌罐连通的注浆线路；所述第二开关出口处装有电子流量计，所述第三开关出口处装有稳压阀。
5.根据权利要求2所述的真三轴岩土体试验装置，其特征在于：所述数据采集模块包括超声波探头、超声发射接收器、流量计、操作***、数据存储中心；所述超声波探头阵列内嵌入三轴承压腔中的Y轴相对的承压板中，超声波发射传感器、接收传感器经线路传到数据处理中心，处理后的数据经线路传入数据存储中心；操作***能够对X轴伺服加载泵、Y轴伺服加载泵和Z轴伺服加载泵的压力进行控制，能够收集超声波数据并形成图像，设置注入压力，收集累计注入流量数据。
6.根据权利要求2所述的真三轴岩土体试验装置，其特征在于：所述封堵塞包括螺纹、六角凹槽、密封圈、刚性封堵塞；所述刚性封堵塞顶部开有所述六角凹槽、所述刚性封堵塞外壁上方刻有所述螺纹，所述刚性封堵塞外壁下方刻有两圈凹槽，所述凹槽内套设填充有密封圈，所述刚性封堵塞顶部开设有六角凹槽，所述六角凹槽内能够卡接六角张紧扳手。
7.根据权利要求6所述的真三轴岩土体试验装置，其特征在于：所述六角张紧扳手包括刚性主体，所述刚性主体上方固定连接有转动把，所述刚性主体底部固定设有六角凸起，所述六角凸起能够卡接于所述六角凹槽内。
8.一种真三轴岩土体试验装置的试验方法，其特征在于：包括碎散体注浆试验方法，所述碎散体注浆试验方法包括如下步骤：
S1，配置符合实践现场的碎散体，检测试验装置运行情况，确保试验装置能够稳定安全运行；
S2，用六角张紧扳手将顶部进料口的封堵塞拧下取出；同时，将预埋注浆压裂管用螺丝固定在注浆压裂孔上，外部连接第一开关与注浆压裂管；将三轴承载腔六面承压板加载到初始位置，使承载腔保持密封，确保碎散体加压过程中不会受压挤出；
S3，将准备好的碎散体通过进料口输送到三轴承载腔中，直至碎散体充满整个腔体，再用六角张紧扳手将封堵塞拧紧，将进料口堵住，使腔体内部密封；
S4，按照预设的浆液配比在浆液混合搅拌罐中配制所需浆液，配置完成后将浆液混合搅拌罐密封，过程中浆液混合搅拌罐不停机；
S5，将三轴承载腔加载到预设压力，将高压储气泵打开，使高压储气泵储气压力大于预设的注浆压力，右旋第三开关，使高压气体经过浆液混合搅拌罐，右旋第二开关，开始注浆，同时打开超声波采集注浆过程中数据；
S6，待浆液流量下降到设定范围内后，注浆实验结束，关闭第一开关，关闭超声波采集***，依次关闭高压储气泵、关闭第三开关、浆液混合搅拌罐、第二开关，拆下注浆压裂管，清洗管路与注浆搅拌罐；
S7，将注浆后的碎散体在三轴承载腔内保压所需时间后，将三轴承载腔卸压，将X轴、Y轴方向的承压板缩回，利用升降支架将横向限制架移动至底座的凹槽内，取出碎散加固体；
S8，将碎散加固体取出后，清理三轴承载腔，将装置复位到原始状态，以便下次实验。
9.根据权利要求8所述的真三轴岩土体试验装置的试验方法，其特征在于：还包括完整岩体水力压裂试验方法，所述完整岩体水力压裂试验方法包括如下步骤：
S1，制作符合实践现场的完整岩体或岩体相似体，检测试验装置运行情况，确保试验装置能够稳定安全运行，使横向限制架下落，方便进行试件装入；
S2，预埋注浆管，完整岩体在中心处打一个钻孔，将预埋注浆压裂管利用环氧树脂胶固定在钻孔中，预制相似岩体时，直接将预埋注浆管埋入；将试件装入，将横向限制架升到初始高度后，伸出X轴方向承载板到初始位置，确保预埋注浆压裂管从注浆压裂孔中穿出，与第一开关连接，保持第一开关处于打开状态；将三轴承载腔六面承压板加载到初始位置；
S3，将承压储水罐中加满压裂用的水后，使将其保持密封，将三轴压力加载到预设压力，将高压储气泵打开，使高压储气泵储气的压力大于预设的压裂压力，设置压裂水的流量，左旋第三开关，使高压气体经过承压储水罐，左旋第二开关，开始压裂，同时打开超声波采集注浆过程中数据；
S4，待压裂压力出现骤降，压裂完成，试验结束，关闭第一开关，关闭超声波采集***，依次关闭高压储气泵、关闭第三开关、第二开关；
S5，保存试验过程中采集的数据，将三轴卸压，将X轴方向承压板缩回，将预埋注浆压裂管从注浆压裂孔拆下，利用升降支架将横向限制架移动至底座的凹槽内，取出压裂后的岩体；
S6，将压裂后岩体取出，清理三轴承载腔，将试验装置复位到原始状态，以便下次实验。
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