專利名稱：彎曲巖樣滲透試驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及彎曲巖樣滲透試驗(yàn)裝置，尤其適用于巖石力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)背景技術(shù)為了模擬巖石真實(shí)的力學(xué)性質(zhì)，采用在MTS815或816系列巖石力學(xué)試驗(yàn)系統(tǒng)中，配套使用巖石破壞過(guò)程滲透特性的試驗(yàn)裝置，通過(guò)MTS815或816系列巖石力學(xué)試驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行巖石破裂后穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)滲透試驗(yàn)，來(lái)擴(kuò)充巖石力學(xué)試驗(yàn)系統(tǒng)的功能。目前能夠進(jìn)行的滲透試驗(yàn)有(1)標(biāo)準(zhǔn)巖樣在圍壓和軸向載荷共同作用下應(yīng)力-應(yīng)變?nèi)痰臐B透試驗(yàn)；(2)單軸壓縮破裂后的標(biāo)準(zhǔn)巖樣(這種巖樣的裂隙充分?jǐn)U展、幾乎沒(méi)有承載能力，實(shí)現(xiàn)巖樣的密封必須設(shè)計(jì)專用裝置)的滲透特性測(cè)試；(3)巖石散體壓實(shí)過(guò)程中滲透特性測(cè)試。這些測(cè)試技術(shù)都不能模擬巖樣破壞過(guò)程中滲透特性的急劇變化。雖然巖樣破壞過(guò)程的滲透特性測(cè)試裝置的出發(fā)點(diǎn)是觀察巖樣破壞過(guò)程中滲透特性的急劇變化，但是由于裝置的設(shè)計(jì)中的疏漏(巖樣在壓縮條件下，由于密封材料對(duì)巖樣橫向變形的限制，巖樣破壞后不能形成貫通的裂隙)，因此不能達(dá)到預(yù)期的效果。其他實(shí)驗(yàn)技術(shù)只能反映巖樣滲透特性的數(shù)量變化。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，模擬煤礦底板突水特征和彎曲巖樣滲透試驗(yàn)裝置。
技術(shù)方案本發(fā)明的彎曲巖樣滲透試驗(yàn)裝置，包括MTS815或816系列巖石力學(xué)試驗(yàn)系統(tǒng)，還包括缸筒，順序設(shè)在缸筒內(nèi)的活塞、多孔透水板和圓環(huán)柱，缸筒的底部設(shè)有與其螺栓連接的底板，底板內(nèi)設(shè)有呈錐形的壓頭，壓頭頂部與圓環(huán)柱之間設(shè)有設(shè)置巖樣的空間和密封膠料，底板與壓頭中部設(shè)有連通的水道，底板下設(shè)有與水道相通的進(jìn)水管接頭，活塞上設(shè)有與排水管接頭相通的通水孔。
所述的活塞與多孔透水板之間設(shè)有毛氈濾墊；所述的缸筒與底板之間沒(méi)有密封圈。
有益效果本發(fā)明的彎曲巖樣滲透試驗(yàn)裝置，利用MTS815或816系列巖石力學(xué)試驗(yàn)系統(tǒng)在加載和控制精度方面的優(yōu)越性能，采用內(nèi)設(shè)活塞和呈錐形的壓頭缸簡(jiǎn)，使設(shè)在缸筒內(nèi)的巖樣同時(shí)受擠壓和上頂?shù)牧?，巖樣在滲透的同時(shí)發(fā)生彎曲變形，在結(jié)構(gòu)破壞的一瞬間，滲流速度發(fā)生急劇的變化，以此模擬突水的特征，并驗(yàn)證突水是伴隨著結(jié)構(gòu)破壞的滲流失穩(wěn)過(guò)程，適用于巖石力學(xué)性質(zhì)的試驗(yàn)。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，試驗(yàn)成本低，密封快速，性能可靠，具有廣泛的實(shí)用性。


附圖是本發(fā)明的彎曲巖樣滲透試驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)圖。
圖中1活塞，2排水管接頭，3毛氈濾墊，4缸筒，5多孔透水板，6圓環(huán)柱，7巖樣，8密封膠料，9間隙，10密封圈，11壓頭，12底板，13進(jìn)水管接頭，14螺栓。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施作進(jìn)一步的描述附圖所示，本彎曲巖樣滲透試驗(yàn)裝置由活塞1、排水管接頭2、毛氈濾墊3、缸筒4、多孔透水板5、圓環(huán)柱6、O型橡膠密封圈10、壓頭11、底板12、進(jìn)水管接頭13、螺栓14以及配套使用的MTS815或816系列巖石力學(xué)試驗(yàn)系統(tǒng)組成。O型橡膠密封圈10設(shè)在底板12與缸筒4之間，缸筒4與底板12用螺栓14連接。底板12內(nèi)設(shè)置錐形壓頭11，壓頭11頂部與圓環(huán)柱6之間設(shè)有放置巖樣7的空間和密封膠料8，底板12與壓頭11中部設(shè)有連通的水道，進(jìn)水管接頭13設(shè)在底板12下與進(jìn)水管道相通，彎曲巖樣7支撐在壓頭11上，排水管接頭2設(shè)在活塞1上的通水孔處，用密封膠料8實(shí)現(xiàn)巖樣7與缸筒之間的密封，圓環(huán)柱6設(shè)在巖樣7上面，插入缸筒的活塞在圓環(huán)柱上面，活塞1與多孔透水板5之間設(shè)有毛氈濾墊3。
工作原理連接MTS815或816系列巖石力學(xué)試驗(yàn)系統(tǒng)的軸向加載分系統(tǒng)，使活塞1相對(duì)于缸筒4移動(dòng)，從而使巖樣7發(fā)生彎曲變形，在巖樣7彎曲變形的同時(shí)，通過(guò)MTS815或816系列巖石力學(xué)試驗(yàn)系統(tǒng)的孔隙壓力分系統(tǒng)對(duì)巖樣7進(jìn)行滲透特性測(cè)試，水從底板12經(jīng)過(guò)多孔透水板5、錐形壓頭11進(jìn)入巖樣7的孔隙，再經(jīng)過(guò)圓環(huán)柱6中間區(qū)域和活塞1的中心孔流出。設(shè)在缸筒4內(nèi)的巖樣7同時(shí)受擠壓和上頂?shù)牧?，巖樣7在滲透的同時(shí)發(fā)生彎曲變形，在結(jié)構(gòu)破壞的一瞬間，滲流速度發(fā)生急劇的變化，以此模擬突水的特征，并驗(yàn)證突水是伴隨著結(jié)構(gòu)破壞的滲流失穩(wěn)過(guò)程。
權(quán)利要求
1.一種彎曲巖樣滲透試驗(yàn)裝置，包括MTS815或816系列巖石力學(xué)試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于還包括缸筒(4)，順序設(shè)在缸筒(4)內(nèi)的活塞(1)、多孔透水板(5)和圓環(huán)柱(6)，缸筒(4)的底部設(shè)有與其螺栓連接的底板(12)，底板(12)內(nèi)設(shè)有呈錐形的壓頭(11)，壓頭(11)頂部與圓環(huán)柱(6)之間設(shè)有設(shè)置巖樣(7)的空間和密封膠料(8)，底板(12)與壓頭(11)中部設(shè)有連通的水道，底板(12)下設(shè)有與水道相通的進(jìn)水管接頭(13)，活塞(1)上設(shè)有與排水管接頭(2)相通的通水孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彎曲巖樣滲透試驗(yàn)裝置，其特征在于所述的活塞(1)與多孔透水板(5)之間設(shè)有毛氈濾墊(3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彎曲巖樣滲透試驗(yàn)裝置，其特征在于所述的缸筒(4)與底板之間設(shè)有密封圈(10)。
全文摘要
一種彎曲巖樣滲透試驗(yàn)裝置，包括MTS815或816系列巖石力學(xué)試驗(yàn)系統(tǒng)，還包括缸筒，順序設(shè)在缸筒內(nèi)的活塞、多孔透水板和圓環(huán)柱，缸筒的底部設(shè)有與其螺栓連接的底板，底板內(nèi)設(shè)有呈錐形的壓頭，壓頭頂部與圓環(huán)柱之間設(shè)有設(shè)置巖樣的空間和密封膠料，底板與壓頭中部設(shè)有連通的水道，底板下設(shè)有與水道相通的進(jìn)水管接頭，活塞上設(shè)有與排水管接頭相通的通水孔，設(shè)在缸筒內(nèi)的巖樣同時(shí)受擠壓和上頂?shù)牧?，巖樣在滲透的同時(shí)發(fā)生彎曲變形，在結(jié)構(gòu)破壞的一瞬間，滲流速度發(fā)生急劇的變化，以此模擬突水的特征，并驗(yàn)證突水是伴隨著結(jié)構(gòu)破壞的滲流失穩(wěn)過(guò)程。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，試驗(yàn)成本低，密封快速，性能可靠，具有廣泛的實(shí)用性。
文檔編號(hào)G01N3/00GK1995960SQ20061016646
公開(kāi)日2007年7月11日 申請(qǐng)日期2006年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月20日
發(fā)明者繆協(xié)興, 陳占清, 陳榮華, 浦海, 盧愛(ài)紅, 馮梅梅, 李強(qiáng) 申請(qǐng)人:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)