[實用新型]一種多載荷耦合破巖裝置

有效

• 申請號: 201220394384.6
• 申請日: 2012-08-10
• 公開（公告）號: CN202693419U
• 公開（公告）日: 2013-01-23
• 發明（設計）人: 葉洲元;趙伏軍;李夕兵;周子龍;劉希靈;尹土兵;周志華
• 申請（專利權）人: 湖南科技大學
• 主分類號: G01N3/10
• 分類號: G01N3/10
• 代理公司: 湘潭市匯智專利事務所 43108
• 代理人: 顏昌偉

技術領域

本實用新型涉及一種巖石力學試驗裝置，特別涉及一種多載荷耦合破巖裝置。

背景技術

近年來，隨著人類活動不斷深入地下的過程中，使得深部開采的巖石力學問題研究變得重要。模擬深部巖石復雜環境的巖石力學試驗是把握深部巖體破壞強度及變形破壞規律的重要途徑。現有的模擬深部巖石復雜環境的巖石力學試驗主要在以靜態力學試驗機為代表的巖石力學試驗裝置上開展的，得到的是滲流與靜壓耦合條件下巖石的力學特性。而在深部開采過程中，巖石由于受到“三高因素”（高地應力、高地溫和高滲透）的影響，在考慮水壓滲流影響的同時，還應考慮高地應力和爆破開挖等工程擾動對巖石力學特性的影響，現有的試驗方法和裝置只實現了巖石在水壓滲流與靜壓力耦合條件下靜態的力學參數測定，而忽略了動載荷，不能很好的模擬深部開采條件。

實用新型內容

為了解決上述技術問題，本實用新型提供一種多載荷耦合破巖裝置，本實用新型可實現巖石在水壓滲流與動靜應力耦合條件下動態力學特性的測定。

本實用新型采用的技術方案是：包括霍普金遜壓桿裝置和水壓加載裝置，所述的水壓加載裝置包括水壓加載壓頭、連接套管及設有壓力表的手動加壓泵，水壓加載壓頭的端面上的中心孔與側面上的連接孔連通，手動加壓泵通過連接套管與水壓加載壓頭的側面上的連接孔連通；所述霍普金遜壓桿裝置包括高壓氣罐、沖頭、入射桿、數據采集處理系統、透射桿和軸向靜壓加載裝置；高壓氣罐與沖頭的氣室連通；沖頭、入射桿和透射桿的軸線重合，入射桿和透射桿之間設有試件和水壓加載壓頭，透射桿和軸向靜壓加載裝置連接，入射桿和透射桿上均設有應變片，應變片與數據采集處理系統連接。

上述的動靜載荷與水壓耦合破裂的巖石力學試驗裝置中，所述的水壓加載壓頭側面上的孔設有連接套管接頭，并通過連接套管接頭與連接套管連接。

與現有技術相比，本實用新型的技術效果在于：本實用新型通過軸向靜壓加載裝置對試件施加軸向靜壓，通過高壓氣罐驅動沖頭撞擊入射桿，實現對試件施加動載荷，同時對試件施加可調節的水壓，在試驗室條件下實現了巖石在水壓滲流與動靜應力耦合條件下動態力學特性的測定，能更好的模擬深部開采條件；本實用新型中的試驗裝置還具有結構簡單，易操作，試驗過程簡單的優點。

附圖說明

圖1是本實用新型中試驗裝置的結構示意圖。

圖2是本實用新型中水壓加載壓頭的主視圖。

圖3是本實用新型中水壓加載壓頭的右視圖。

圖中：

1、高壓氣罐?????????????????????????2、沖頭

3、入射桿???????????????????????????4、應變片

5、試件?????????????????????????????6、水壓加載裝置

7、水壓加載壓頭?????????????????????8、透射桿

9、軸向靜壓加載裝置?????????????????10、手動加壓泵

11、壓力表??????????????????????????12、連接套管

13、數據采集處理系統????????????????14、中心孔??????

15、?連接孔?????????????????????????16、連接套管接頭。

具體實施方式

?下面結合附圖對本實用新型作進一步的說明。

如圖1所示，本實用新型中的動靜載荷與水壓耦合破裂的巖石力學試驗裝置包括霍普金遜壓桿裝置和水壓加載裝置6；所述霍普金遜壓桿裝置主要由高壓氣罐1、沖頭2、入射桿3、數據采集處理系統13、透射桿8和軸向靜壓加載裝置9組成，高壓氣罐1與沖頭2的氣室連通；沖頭2、入射桿3和透射桿8軸線重合，入射桿2和透射桿8之間設有試件5和水壓加載裝置6的水壓加載壓頭7，透射桿8和軸向靜壓加載裝置9連接，入射桿2和透射桿8上均設有應變片4，應變片4與數據采集處理系統13連接，所述的水壓加載裝置6包括水壓加載壓頭7、連接套管12及設有壓力表11的手動加壓泵10，水壓加載壓頭7通過連接套管12與手動加壓泵10連接。

如圖2和圖3所示，水壓加載壓頭7端面上設有中心孔14，側面上設有連接孔15，中心孔14與連接孔15連通，連接孔15通過連接套管接頭16與連接套管12連通。所述水壓加載壓頭7的材質與入射桿材質相同。

一種實用新型的具體操作步驟如下：首先利用軸向靜壓加載裝置9對試件5施加軸向靜壓，然后利用水壓加載裝置6對試件5施加水壓，并通過設有壓力表11的手動加壓泵10調節水壓至預定值；然后通過高壓氣罐1驅動沖頭2撞擊入射3桿，實現對試件5施加動載荷；最后對數據采集系統13采集的數據進行處理。