[發明專利]一種高壓巖石注漿測試實驗系統及其測試方法

在審

• 申請號: 202110884169.8
• 申請日: 2021-08-03
• 公開（公告）號: CN113552323A
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發明（設計）人: 王浩森;李杰宇;田喜春;高成章;王彥軍
• 申請（專利權）人: 山西銀鋒科技有限公司
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24;G01N5/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明為一種高壓巖石注漿測試實驗系統及其測試方法，包括巖石加載系統和高壓注漿系統，其中巖石加載系統是由巖石試樣，減磨夾具和真三軸加載設備組成，巖石試樣中部位置開設有圓柱孔，周圍設置有裂隙孔，減磨夾具上設有夾具注漿孔，真三軸加載設備在垂直方向、水平方向、前后方向均設置有所述加載油缸，每個加載油缸上連接有加載桿，且加載油缸上裝有加載油缸位移傳感器，注漿桿設置于減磨夾具一側，注漿管內置于注漿桿中，一端連接至巖石試樣，另一端依次連接有注漿壓力表、注漿過濾網、注漿油泵和注漿箱；本發明的優點在于結構簡單，便于操作，可通過模擬真實的地應力狀態來探究注漿效果，為巖體力學實驗領域提供有力的指導作用。

技術領域

本發明涉及巖石力學實驗技術領域，具體涉及一種高壓巖石注漿測試實驗系統及其測試方法。

背景技術

對有破碎巖體工程的開挖巖體進行注漿加固是巖石工程領域常用的技術手段，隨著巖體工程逐漸向深部發展，注漿巖石所受的地應力也逐漸增大，在高壓下對巖體進行注漿與在低壓下對巖體進行注漿的效果有很大的不同；然而現階段關于巖石在高壓狀態下進行注漿的研究還相對較少，關于高壓注漿測試實驗的實驗系統還沒有相關報道，因此非常有必要研發一種高壓巖石注漿測試實驗系統來為實際工程提供指導。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供了一種高壓巖石注漿測試實驗系統及其測試方法，可以將實驗所用的注漿溶液注入受壓的巖石中，從而探究到注漿壓力一定，巖石在不同壓力狀態下注漿效果的情況以及在巖石受壓狀態一定的情況下，探究到不同注漿壓力對受壓巖石的注漿效果，進而為巖體力學實驗領域提供更有力的指導。

本發明的技術方案為：一種高壓巖石注漿測試實驗系統，包括巖石加載系統和高壓注漿系統；

所述巖石加載系統是由巖石試樣，減磨夾具和真三軸加載設備組成，所述巖石試樣中部位置開設有圓柱孔，周圍設置有裂隙孔，所述減磨夾具上設有夾具注漿孔，所述真三軸加載設備包括框架基座，水平框架，垂直框架，加載油缸，加載桿和加載油缸位移傳感器，所述框架基座固定于地面上，所述水平框架設置在所述框架基座上的左右兩側，所述垂直框架分別設置在所述框架基座的前后兩側中部位置，所述真三軸加載設備在垂直方向、水平方向、前后方向均設置有所述加載油缸，每個所述加載油缸上連接有加載桿，且所述加載油缸上裝設有加載油缸位移傳感器；

所述高壓注漿系統包括注漿箱、注漿油泵、注漿過濾網、注漿壓力表、注漿管和注漿桿，所述注漿桿設置于所述減磨夾具一側，所述注漿管內置于所述注漿桿中，一端連接至巖石試樣，另一端依次連接有注漿壓力表、注漿過濾網、注漿油泵和注漿箱。

進一步的，所述巖石試樣上的所述裂隙孔有多個，且與所述圓柱孔相通。

進一步的，所述巖石試樣采用邊長為150mm的立方體巖石試樣。

進一步的，所述巖石試樣上的圓柱孔與所述減磨夾具上的夾具注漿孔直徑大小相同。

進一步的，所述減磨夾具為六塊相同金屬板相鄰之間咬合而成，。

進一步的，所述水平框架的長邊與所述框架基座的短邊長度對應相同。

進一步的，所述垂直框架的高度高于所述水平框架的高度。

該高壓巖石注漿測試實驗系統，通過設置不同的三向應力值或注漿壓力以一定的注漿壓力或巖石受壓狀態將注漿溶液注入受壓巖石，實驗結束后測出注漿后巖石的質量與注漿前巖石試樣的質量作對比來反映注漿效果，包括如下步驟：

第一步，設置六組不同的三向應力或注漿壓力，六組應力呈現遞增趨勢；

第二步，將巖石試樣進行稱重，然后將巖石試樣放入注漿夾具中；

第三步，將裝好巖樣的夾具進行真三軸三向對中；

第四步，按一定的加載速率三向同時加載，將應力加載到設置的應力水平；