[發明專利]一種裂隙巖體注漿漿液擴散多因素試驗系統

在審

• 申請號: 201810285598.1
• 申請日: 2018-03-27
• 公開（公告）號: CN108562515A
• 公開（公告）日: 2018-09-21
• 發明（設計）人: 李連崇;牟文強;楊天鴻;朱萬成;姚魯建;程關文;于慶磊
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: G01N13/00
• 分類號: G01N13/00;G01N13/02
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 陳玲玉;梅洪玉

本發明公開了一種裂隙巖體注漿漿液擴散多因素試驗系統，該試驗系統由多個子系統組成：固定系統、仿裂隙系統、調參系統、監測系統、控制系統、注漿系統。進行試驗時通過固定系統將仿裂隙系統安置，安設調參系統、監測系統，連接控制系統，待各系統調試后連接注漿系統。仿真裂隙采用PVC透明板材質，利用調參系統可以實現對仿巖體裂隙展布寬度、粗糙度、裂隙傾角、裂隙高度、含水情況的調節，從而分析多重因素下的漿液擴散規律。各組協調作業，實現了對多重裂隙參數影響漿液擴散的試驗研究。本發明對注漿漿液擴散試驗系統進行了創造性改進，充分考慮了試驗的準確性、綜合性、可操作性、低成本性，對于研究注漿理論、注漿工程、注漿技術有很大意義。

技術領域

本發明涉及一種注漿工程的實驗室試驗系統，尤其涉及一種裂隙巖體注漿漿液擴散多因素試驗系統。

背景技術

注漿作為一項實用性很強的工程技術，廣泛應用于采礦工程、隧道工程等防滲堵水工程中，其技術手段較成熟。但當前在工程實際中所遇到的問題，理論并不能做出很好的解釋，也就是說當前注漿的理論研究并不能適應于工程技術的應用。因此需要深入分析和擴展注漿理論，但巖土體地質環境的復雜性、注漿工程的隱蔽性為注漿擴散及注漿加固等課題研究帶來極大困難，室內模型試驗成為注漿理論研究的重要途徑，也能為進一步裂隙網絡的數值研究提供有力的支撐。

對于室內注漿模型試驗，可以開展不同類型巖體注漿理論研究，而對于地層中的裂隙網絡研究的基礎便是對單一裂隙漿液擴散模式的掌握。針對裂隙巖體，首先要了解裂隙巖體的注漿模型有別于土體，對于裂隙內漿液的擴散模式目前并未得到很好的確定，尤其是針對三維的、多類因素同時存在的情況。

巖體裂隙在地層中是極為復雜的，單一裂隙參數包含了寬度、長度、展布寬度、粗糙度、傾角、含水性等，因此如何在一個試驗系統中實現多類因素的同時試驗研究，又要保證試驗的準確性，是一個亟待解決的問題。尤其是當前的試驗裝置的操作性極為繁瑣，不能很好滿足試驗的要求，因此迫切需要一種能夠實現多重因素試驗的系統。

發明內容

本發明的目的是，提供一種裂隙巖體注漿漿液擴散多因素試驗系統，該系統能夠實現對裂隙巖體注漿中多因素的漿液擴散試驗分析，能夠減少試驗操作步驟，減少人力、物力的使用，縮短試驗時間，提高試驗效果。

本發明為實現上述目的所采用的技術方案是，一種裂隙巖體注漿漿液擴散多因素試驗系統，試驗系統包括若干子系統：固定系統、仿裂隙系統、調參系統、監測系統、控制系統、注漿系統，每個子系統包含了若干單元：

所述的固定系統，包含有組合倉、底座兩個單元，而兩個單元又包含了各自的組合件：組合倉由外壁、支撐板、支撐梁組成，底座由支撐柱、大徑吸盤、底盤、固定栓、液壓柱、穩定座組成；

所述的仿裂隙系統，包含有裂隙壁、引導孔兩個單元，而兩個單元又包含了各自的組合件：裂隙壁由兩個展布側壁、上壁、下壁組成，引導孔由導水孔、導漿孔組成；

所述的調參系統，包含有調節裂隙邊界、環境參數、內壁條件、傾角四個單元，而四個單元又包含了各自的組合件：調節裂隙邊界由上調節柱、上緊固套、吸盤、側調節柱、側緊固套，調節環境參數由堵水套、導水管、注水泵、注水管組成，調節傾角由固定鉸支座、滾軸、液壓柱、注液管組成；調節內壁條件主要是依賴于對裂隙上壁內側的粗糙化處理；

所述的監測系統，包含有圖像采集、應力監測兩個單元，而兩個單元又包含了各自的組合件：圖像采集由高速照相機、PC端組成，應力監測由應力感應器、PC端組成；

所述的注漿系統，是由注漿泵、注漿管組成；

所述的控制系統，是由控制臺、PC端、壓力與流量監控儀組成。