[發(fā)明專利]一種可持續(xù)加砂的注射器式破碎巖石滲透試驗裝置

有效

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• 申請日: 2016-04-01
• 公開（公告）號: CN105628589B
• 公開（公告）日: 2018-02-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孔海陵;王路珍;陳占清;蔡中兵;佘斌;郁邦永;韓雨;李檣
• 申請（專利權(quán)）人: 鹽城工學院
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08
• 代理公司: 北京超凡志成知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11371
• 代理人: 何龍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及破碎巖石水砂兩相滲透試驗設(shè)備領(lǐng)域，具體而言，涉及一種可持續(xù)加砂的注射器式破碎巖石滲透試驗裝置。

背景技術(shù)

目前采礦工程、隧道工程等含破碎地質(zhì)構(gòu)造的工程領(lǐng)域中，陷落柱突水/突固、復雜巖溶隧道突水/突泥等安全問題時常出現(xiàn)。陷落柱突水/突固、復雜巖溶隧道突水/突泥等問題都可以認為是破碎巖石中水砂兩相滲流失穩(wěn)所引發(fā)的災害，故而破碎巖石的水砂兩相滲流的滲透試驗就成為研究陷落柱突水/突固、復雜巖溶隧道突水/突泥等問題的基礎(chǔ)。

現(xiàn)有的破碎巖石的水砂兩相滲流的試驗裝置往往由加載系統(tǒng)、滲透回路、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、顆粒回收系統(tǒng)等部分組成。但該系統(tǒng)存在以下弊端：加載系統(tǒng)一般采用大型的材料試驗機，體積較大，且較笨重，不僅要求足夠大的實驗室面積，而且不容易搬動；材料試驗機壓縮腔體的有效空間有限，不能滿足不同高度滲透儀的安放；材料試驗機壓縮腔體的設(shè)計不夠人性化，滲透儀搬動較困難。另外，現(xiàn)有的試驗裝置采用的是“水驅(qū)沙”的方式，補充砂時需要停機，大大減緩了試驗的效率和試驗的連續(xù)性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種可持續(xù)加砂的注射器式破碎巖石滲透試驗裝置，其能夠大大節(jié)省框架的材料，增強了框架的剛度，減小了裝置的體積，使裝置更加輕便，改善了制作工藝性，滲透儀易于安放和移動；另外，實現(xiàn)注射器式滲透，能夠?qū)崿F(xiàn)持續(xù)地進行砂補充，無需停機補充砂，保證了試驗的連續(xù)性，提高了試驗的效率和試驗效果；不僅結(jié)構(gòu)簡單，易于操作，更大大提高了試驗的準確性。

本發(fā)明的實施例是這樣實現(xiàn)的：

一種可持續(xù)加砂的注射器式破碎巖石滲透試驗裝置，包括加載架、滲透儀、第一液壓控制系統(tǒng)、第二液壓控制系統(tǒng)以及可持續(xù)加砂裝置；

滲透儀內(nèi)設(shè)置有位移傳感器，位移傳感器與無紙記錄儀電連接；

第一液壓控制系統(tǒng)包括雙作用液壓缸、第一支路和第二支路，第一支路包括依次連接的第一截止閥、第一換向閥、第一定量柱塞泵和第一電機，第二支路包括依次連接的第二截止閥、第二換向閥、第二定量柱塞泵和第二電機，雙作用液壓缸安裝于加載架的上部，第一截止閥與雙作用液壓缸的上腔連通，第二截止閥與雙作用液壓缸的下腔連通，雙作用液壓缸的活塞桿與滲透儀連接；

第二液壓控制系統(tǒng)包括單作用液壓缸和第三截止閥，單作用液壓缸的活塞桿與滲透儀連接，第三截止閥的一端與單作用液壓缸連通，另一端與第二換向閥連接；

可持續(xù)加砂裝置包括加砂干路、第四截止閥、自動加砂裝置以及注射器，第四截止閥設(shè)置于加砂干路，加砂干路的一端與滲透儀連接，另一端通過第四截止閥與第一截止閥連接，自動加砂裝置與加砂干路連接，自動加砂裝置設(shè)置有加砂口；注射器的兩端分別與第六截止閥和第七截止閥連接，第六截止閥與第一截止閥和第四截止閥之間的管道連接，第七截止閥與第二截止閥和第二換向閥之間的管道連接。

在本發(fā)明較佳的實施例中，上述可持續(xù)加砂裝置為可持續(xù)多途徑加砂裝置，可持續(xù)多途徑加砂裝置包括一條加砂干路、多條加砂支路以及多個加砂口；

多條加砂支路并聯(lián)并匯聚于加砂干路，每條加砂支路均設(shè)置有一個加砂截止閥，每條加砂支路各與一個加砂口連通。

在本發(fā)明較佳的實施例中，上述加砂支路包括第一加砂支路、第二加砂支路和第三加砂支路，加砂口包括第一加砂口和第二加砂口；

第一加砂支路的兩端、第二加砂支路的兩端以及第三加砂支路的兩端分別匯聚于加砂干路；第一加砂支路設(shè)置有相互連接的第一加砂截止閥和自動加砂裝置，第一加砂口設(shè)置于自動加砂裝置上；第二加砂支路上設(shè)置有第二加砂截止閥，第二加砂支路通過第四加砂截止閥與第二加砂口連通；第三加砂支路上設(shè)置有第三加砂截止閥，第三加砂支路通過第五加砂截止閥與第二加砂口連通。

在本發(fā)明較佳的實施例中，上述第一截止閥與雙作用液壓缸的上腔之間設(shè)置有第五截止閥，第四截止閥與用于連接第一截止閥和第五截止閥的管道連接。

在本發(fā)明較佳的實施例中，上述注射器為液壓缸。

在本發(fā)明較佳的實施例中，上述加載架為中空結(jié)構(gòu)，滲透儀設(shè)置于加載架的內(nèi)部，加載架的內(nèi)部的底壁設(shè)置有凹槽，單作用液壓缸安裝于凹槽內(nèi)。

在本發(fā)明較佳的實施例中，上述滲透儀的缸筒采用高強度透明高分子材料制成，滲透儀的缸筒內(nèi)設(shè)置有傳感器，傳感器與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)電連接。

在本發(fā)明較佳的實施例中，上述第一換向閥與第一定量柱塞泵之間連接有第一溢流閥。

在本發(fā)明較佳的實施例中，上述第二換向閥與第二定量柱塞泵之間連接有第二溢流閥，第二溢流閥與第二定量柱塞泵之間連接有冷卻器。