[發明專利]一種高圍壓巖石力學性質試驗裝置及測試方法

在審

• 申請號: 202110006331.6
• 申請日: 2021-01-05
• 公開（公告）號: CN112611646A
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 趙大軍;吳金發;張程;王晨;李璇
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G01N3/12
• 分類號: G01N3/12;G01N3/06;G01N3/04
• 代理公司: 長春市四環專利事務所(普通合伙) 22103
• 代理人: 張建成

1.一種高圍壓巖石力學性質試驗裝置，其特征在于：包括液壓推力機構、巖石圍壓施加機構和巖石力學性質測試系統；

所述液壓推力機構由液壓泵(1)、溢流閥(2)、換向閥(3)、液壓缸(4)、底座(5)、銷軸(6)、推力座(7)組成；液壓缸(4)通過銷軸(6)固定在底座(5)上，推力座(7)與液壓缸(4)通過螺栓連接，液壓泵(1)輸出的液壓力經過液壓缸(4)轉換為機械推力作用于推力座(7)，溢流閥(2)保證了液壓泵(1)輸出液壓力的穩定，換向閥(3)控制了液壓缸(4)輸出推力的方向；

所述巖石圍壓施加機構由圍壓施加體(8)、V型夾持塊(9)組成；圍壓施加體(8)與推力座(7)之間通過左右兩側平面接觸連接；V型夾持塊(9)的材料為鋁，其內表面為圓柱面，能夾持同直徑的巖樣(10)；圍壓施加體(8)將推力座(7)推力轉換為周向圍壓力作用于V型夾持塊(9)，V型夾持塊(9)經過延展變形將圍壓力均勻地作用于巖樣(10)表面；

所述巖石力學性能測試系統由應變傳輸線(11)、聲發射數據線(12)、聲發射傳感器(14)、電阻式應變傳感器(15)和計算機(13)組成；聲發射傳感器(12)通過圍壓施加體(8)與V型夾持塊(9)上的孔槽安裝在V型夾持塊(9)上，使得聲發射傳感器(14)探頭與巖樣(10)表面貼緊，電阻式應變傳感器(15)粘貼在巖樣(10)表面不同深度處，通過應變傳輸線(11)與聲發射數據線(12)將巖樣(10)力學性質數據記錄到計算機內。

2.權利要求1所述一種高圍壓巖石力學性質試驗裝置的測試方法，其特征在于：包括以下步驟：

一、將電阻應變傳感器(15)粘貼在巖樣(10)兩側，操作液壓缸(4)活塞桿收縮帶動兩側推力座(7)左右分開，將兩塊圍壓施加體(8)安裝在兩推力座(7)之間，V型夾持塊(9)及其包裹的巖樣(10)同時安裝到圍壓施加體(8)之間，連通電阻應變傳感器(15)與計算機(13)；可根據巖樣(10)直徑選配不同尺寸的V型夾持塊(9)；

二、調整聲發射傳感器(14)的安裝深度，使得聲發射傳感器(14)探頭與巖樣(10)表面貼緊，連通聲發射傳感器(14)與計算機(13)；

三、操作液壓缸(4)活塞桿伸出，壓力通過推力座(7)、圍壓施加體(8)、V型夾持塊(9)夾持巖樣(10)，通過溢流閥(2)調節液壓泵(1)的輸出壓力，對巖樣(10)施加不同等級圍壓，進行不同荷載條件下巖石力學性能測試試驗，記錄與分析圍壓巖石在加載過程中的內部損傷及表面變形發展數據。