[發明專利]一種模擬破碎巖體二次成巖的試驗裝置及方法

有效

• 申請號: 201710172603.3
• 申請日: 2017-03-21
• 公開（公告）號: CN106872352B
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發明（設計）人: 王平;朱永建;馮濤;余偉健;李樹清
• 申請（專利權）人: 湖南科技大學
• 主分類號: G01N19/00
• 分類號: G01N19/00
• 代理公司: 北京淮海知識產權代理事務所(普通合伙) 32205
• 代理人: 張旭

1.一種模擬破碎巖體二次成巖的試驗裝置，其特征在于，包括軸壓盤（1）、圍壓裝置、底盤和圍壓施加器，所述底盤中部設有承壓板（10），圍壓裝置放置在承壓板（10）上，所述圍壓裝置為多個形狀相同的弧形板（3）拼接圍成的圓筒，所述弧形板（3）的兩側均設有多個圍壓傳遞銷（5），圍壓傳遞銷（5）的中心設有安裝孔，所述弧形板（3）的外表面設有定向滑移板（4），定向滑移板（4）垂直固定在弧形板（3）中部，所述定向滑移板（4）下端設有定向滑輪組（6）；底盤對應定向滑移板（4）的位置上開設滑槽（9），定向滑輪組（6）置于滑槽（9）內與滑槽（9）滑動配合；所述圍壓施加器由施壓桿和加壓器（7）組成，施壓桿穿過相鄰弧形板（3）上兩個重合的安裝孔，加壓器（7）設置在施壓桿上；所述軸壓盤（1）設置在圓筒上方，軸壓盤（1）的直徑略小于圓筒的內徑，所述施壓桿為弧形螺紋桿（8），所述弧形螺紋桿（8）的弧度與弧形板（3）的弧度相同。

2.?根據權利要求1?所述的一種模擬破碎巖體二次成巖的試驗裝置，其特征在于，所述加壓器（7）為兩個彈簧，兩個彈簧分別設置在施壓桿的兩端。

3.?根據權利要求1?所述的一種模擬破碎巖體二次成巖的試驗裝置，其特征在于，所述定向滑移板（4）的形狀為直角三角形。

4.?根據權利要求1?所述的一種模擬破碎巖體二次成巖的試驗裝置，其特征在于，所述軸壓盤（1）上設有提手（2）。

5.一種利用權利要求1所述的模擬破碎巖體二次成巖的試驗裝置的使用方法，其特征在于，該方法的具體步驟為：

A、將多個弧形板（3）拼接后圍成圓筒，將相鄰弧形板（3）兩側的圍壓傳遞銷（5）相接觸并使其安裝孔重合；

B、在每組重合的安裝孔上均穿過一弧形螺紋桿（8），弧形螺紋桿（8）上套有兩個彈簧，所述彈簧分別設置在安裝孔的兩側，完成圍壓裝置最大圍壓力的設定；

C、將組裝完成的圍壓裝置放置在底盤的承壓板（10）上，并使定向滑輪組（6）處于底盤的滑槽（9）內，圍壓裝置與底盤形成圓桶形容器；

D、將進行試驗的破碎巖體放入圓桶形容器內直至容器盛滿，然后將軸壓盤（1）蓋在圍壓裝置上；

E、采用巖石力學試驗系統對軸壓盤（1）施加垂直向下的壓力，該壓力的壓力值由零漸漸增大；

F、當破碎巖體漸漸壓緊后，弧形板（3）沿著滑槽（9）向四周開始擴開時，停止對軸壓盤（1）施加垂直向下的壓力，完成破碎巖體二次成巖的過程，并記錄垂直壓力的變化情況；

G、調節步驟B中彈簧的初始形變力，即調節圍壓裝置的最大圍壓力大小，重復步驟D至F，從而實現不同圍壓下破碎巖體的二次成巖過程。