[發明專利]一種三軸環境下巖樣長期浸蝕裝置、系統及方法

有效

• 申請號: 202310010465.4
• 申請日: 2023-01-05
• 公開（公告）號: CN115683794B
• 公開（公告）日: 2023-04-04
• 發明（設計）人: 易海洋;武志德;劉建鋒;王路軍;劉冰冰;姬振興;何成海;李根;任鳳飛
• 申請（專利權）人: 華北科技學院（中國煤礦安全技術培訓中心）
• 主分類號: G01N1/31
• 分類號: G01N1/31
• 代理公司: 鄭州智方達知識產權代理事務所(普通合伙) 41228
• 代理人: 黃成

1.一種三軸環境下巖樣長期浸蝕裝置，其特征在于，用于對浸蝕巖樣從軸向和環向進行浸蝕，包括：底座、主桶、軸壓板、上蓋和巖樣壓頭；所述底座和所述上蓋分別可拆卸連接于所述主桶的兩端，所述軸壓板位于所述主桶內，將所述主桶分割為上腔體和下腔體，所述巖樣壓頭與巖樣基座之間放置所述浸蝕巖樣，所述巖樣壓頭的頂面與所述軸壓板的底面相接，所述巖樣壓頭的底面與所述浸蝕巖樣的頂面相接；其中，

所述底座的上表面設有凸臺狀的所述巖樣基座，所述巖樣基座的側壁上沿徑向設有第一盲孔，所述巖樣基座的上表面沿軸向設有第二盲孔，所述第一盲孔和所述第二盲孔連通；所述巖樣基座的上表面還設有多個第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽為環狀且多個所述第一凹槽在所述巖樣基座的上表面呈靶狀分布，所述第二凹槽沿徑向設置，連通多個所述第一凹槽和所述第二盲孔；

所述巖樣壓頭的側壁上沿徑向設有第三盲孔，所述巖樣壓頭的下表面沿軸向設有第四盲孔，所述第三盲孔與所述第四盲孔連通；所述巖樣壓頭的底面上設置有多個第三凹槽和第四凹槽，所述第三凹槽為環狀且多個所述第三凹槽在所述巖樣壓頭的底面呈靶狀分布，所述第四凹槽沿徑向設置，連通多個所述第三凹槽和所述第四盲孔；

所述主桶為桶裝結構，所述桶裝結構的側壁上設有圍壓壓力口和軸壓壓力口，所述圍壓壓力口與所述下腔體連通，所述軸壓壓力口與所述上腔體連通；

所述桶裝結構的側壁上還設有均與所述下腔體連通的溶液入口和溶液出口，所述溶液入口與所述第三盲孔管道連接，所述溶液出口與所述第一盲孔管道連接。

2.根據權利要求1所述的三軸環境下巖樣長期浸蝕裝置，其特征在于，所述軸壓板的側壁設有環形凹槽，所述環形凹槽中安裝有密封圈。

3.根據權利要求1所述的三軸環境下巖樣長期浸蝕裝置，其特征在于，所述桶裝結構的內側壁沿周向設有環形腰線，所述環形腰線沿徑向朝向所述桶裝結構的中軸線凸出，且所述環形腰線位于所述上腔體和所述下腔體的分界處。

4.根據權利要求1所述的三軸環境下巖樣長期浸蝕裝置，其特征在于，所述溶液入口有多個，多個所述溶液入口沿周向均布。

5.一種三軸環境下巖樣長期浸蝕系統，其特征在于，包括：權利要求1-4任一所述的三軸環境下巖樣長期浸蝕裝置、壓力加載裝置和溶液循環裝置；

所述壓力加載裝置分別與所述三軸環境下巖樣長期浸蝕裝置的圍壓壓力口和軸壓壓力口管道連通，用于通過所述圍壓壓力口、所述軸壓壓力口對浸蝕巖樣提供環向壓力、軸向壓力；其中，所述圍壓壓力口的連接管道上設置有圍壓調壓閥，所述軸壓壓力口的連接管道上設置有軸壓調節閥；

所述溶液循環裝置的出口、進口分別與所述三軸環境下巖樣長期浸蝕裝置的溶液入口、溶液出口連通，用于向所述三軸環境下巖樣長期浸蝕裝置循環提供浸蝕溶液。

6.一種三軸環境下巖樣長期浸蝕方法，其特征在于，采用權利要求5所述的三軸環境下巖樣長期浸蝕系統，所述方法包括：

將浸蝕巖樣放置于巖樣基座上，并在所述浸蝕巖樣的上端對齊放置巖樣壓頭；

用熱縮管包覆所述浸蝕巖樣，以及所述浸蝕巖樣與所述巖樣基座、所述巖樣壓頭的接縫處；

將所述巖樣壓頭上的第三盲孔與主桶上的溶液入口管道連接，將所述巖樣基座上的第一盲孔與所述主桶上的溶液出口管道連接；

將軸壓板放置于所述主桶內，且與所述巖樣壓頭的上端面接觸后，固定密封所述主桶與所述巖樣基座、所述巖樣壓頭；

將所述溶液入口、所述溶液出口分別與溶液循環系統的出口、入口連接；將所述主桶上的圍壓壓力口、軸壓壓力口分別與壓力加載裝置相連；

依次打開圍壓調壓閥、軸壓調壓閥，分別對所述浸蝕巖樣提供環向壓力、軸向壓力；

待所述環向壓力與所述軸向壓力相同且達到設定壓力后，打開所述溶液循環系統，對所述浸蝕巖樣進行循環浸蝕。