一、什么是巖石三軸實驗？

傳統研究進行的三軸壓縮損傷實驗，一般的實驗對象為圓柱體巖心。巖心分別在不同梯度的恒定圍壓下，施加軸向壓力，進行壓縮，直至破壞。配置力學傳感器，對圍壓、軸壓進行記錄，用于實驗分析，得到巖石的力學特性。

二、巖石三軸實驗對巖石力學特性的重要性

地下巖層所處環境千奇百怪，所受應力更是錯綜復雜，在千百年的地層演化形成中，地層處在一個相對穩定的狀態。當需要開采地層油氣煤炭等化石能源時，地層巖石受到的力學平衡會被打破，在超出巖石的疲勞極限后，巖石會發生失穩破裂，可能發生井塌、地陷等事故，給正常的生產生活帶來隱患，造成無法估量的

損失。

所以開展巖石力學特性研究勢在必行，而三軸實驗是認知巖石力學的主要手段。研究巖石在三軸壓縮作用下內部裂隙的損傷演化規律對于能源礦業、水利水電、隧洞及天然地基工程的理論計算和設計工作具有重要意義。 

三、巖石三軸壓縮試驗與核磁共振測試相結合

低場核磁作為新晉的巖石力學特性研究手段，在室內實驗室研究測試方面發展成熟，具有快速、無損、在線、準確、綠色等優勢。將巖石三軸壓縮試驗與核磁共振測試相結合法，得到巖石在不同梯度載荷作用下巖石中微孔被壓密、微裂紋萌生、分叉、發展、斷裂、破壞、卸載等各個階段的弛豫時間譜和清晰的核磁共振圖像，研究巖石在受損過程中的細觀損傷擴展規律。

隨著壓力的施加，巖心受到不同梯度力的作用，孔隙收縮，發生變形，先經歷彈性變形階段，此時如果撤去外力，巖心可以恢復到施加壓力前的狀態。隨著壓力的繼續施加，超過巖心的疲勞極限后，巖心內部發生塑性變形，生成新的裂縫，由于外力的持續存在，裂縫進一步發育，此過程不可逆。實現壓裂過程裂縫發育的定量測試分析。

基于低場核磁對氫信號優秀的捕捉能力，可以在巖心受到外力作用，發生變形時，進行在線、快速、精準的成像，實現壓裂過程裂縫發育定量測試分析的可視化。