一种岩石三轴试验设备及方法技术

本发明专利技术实施例提供一种岩石三轴试验设备及方法,所述设备包括主框架和压力室；其中主框架为口字形框架，中央设有用于容置压力室的空间；该压力室包括筒体和底座，该筒体余底座可拆卸的通过分体式卡箍固定在一起以形成密封的内腔；在筒体内设有上压头和下压头，上压头和下压头的位置相对应以对试件施压轴向压力；且所述底座上设有围压进出口以对试件施加径向压力；且所述筒体内设有轴向引伸计和径向引伸计；在筒体的顶部设有排气口，且在下压头上设有进气口；还包括压力室围压伺服加载机构，以为压力室提供试验所需的动力。

A device and method for rock three axis test

The embodiment of the invention provides a rock three triaxial test apparatus and method, the device comprises a main frame and a pressure chamber; wherein the main frame is arranged in the center of the mouth shaped frame for holding the pressure chamber space; the pressure chamber comprises a cylinder body and a base, the cylinder base can be removed by more than a split card hoop is fixed in the inner cavity together to form a seal; the cylinder body is provided with an upper pressing head and a lower pressure head, head and head position corresponding to the pressure of axial pressure on the specimen; and the base is provided with a confining pressure of import and export to the specimen by applying radial pressure and the cylinder body; an axial extensometer and radial extensometer; at the top of the tube body is provided with an air outlet, and an air inlet is arranged in the lower pressure head also comprises a pressure chamber; confining pressure servo loading mechanism, that the pressure chamber provides the power required for test.

【技术实现步骤摘要】
一种岩石三轴试验设备及方法
本专利技术涉及试验设备
，尤其是指一种岩石三轴试验设备及方法。
技术介绍
《煤的甲烷吸附量测定方法MT/T752-1997》、《工程岩体试验方法标准GB/T50266》、《铁路工程岩石试验规程TB101115》、《公路工程岩石试验规程JTGE41-2005》是现行的主要涉及煤岩或岩石的测试标准。煤岩以及岩石的单轴、三轴压缩，以及渗气渗水高温耦合试验，是对煤岩和岩石进行测试的重要试验方式，能够准确测量煤岩和岩石的各项指标对基建领域来说非常重要。现有的岩石试验设备有很多种，但是都存在着设计缺陷，导致最终测量结果不够准确。
技术实现思路
针对现有技术中的岩石试验设备结构不合理导致最终试验结果不够准确的问题，本专利技术实施例要解决的技术问题是提出一种结构合理且试验结果更为精确地岩石三轴试验设备及方法。为了解决上述问题，本专利技术实施例提出了一种岩石三轴试验设备，包括主框架和压力室；其中主框架为口字形框架，中央设有用于容置压力室的空间；该压力室包括筒体和底座，该筒体余底座可拆卸的通过分体式卡箍固定在一起以形成密封的内腔；在筒体内设有上压头和下压头，上压头和下压头的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种岩石三轴试验设备，其特征在于，包括主框架和压力室；其中主框架为口字形框架，中央设有用于容置压力室的空间；该压力室包括筒体和底座，该筒体余底座可拆卸的通过分体式卡箍固定在一起以形成密封的内腔；在筒体内设有上压头和下压头，上压头和下压头的位置相对应以对试件施压轴向压力；且所述底座上设有围压进出口以对试件施加径向压力；且所述筒体内设有轴向引伸计和径向引伸计；在筒体的顶部设有排气口，且在下压头上设有进气口；还包括压力室围压伺服加载机构，以为压力室提供试验所需的动力；压力室围压伺服加载机构包括液压油罐、油泵、活塞、压力室、空压机；液压油罐通过油泵连接压力室，且空压机也连接压力室；其中液压油罐内用于存...

【技术特征摘要】
1.一种岩石三轴试验设备，其特征在于，包括主框架和压力室；其中主框架为口字形框架，中央设有用于容置压力室的空间；该压力室包括筒体和底座，该筒体余底座可拆卸的通过分体式卡箍固定在一起以形成密封的内腔；在筒体内设有上压头和下压头，上压头和下压头的位置相对应以对试件施压轴向压力；且所述底座上设有围压进出口以对试件施加径向压力；且所述筒体内设有轴向引伸计和径向引伸计；在筒体的顶部设有排气口，且在下压头上设有进气口；还包括压力室围压伺服加载机构，以为压力室提供试验所需的动力；压力室围压伺服加载机构包括液压油罐、油泵、活塞、压力室、空压机；液压油罐通过油泵连接压力室，且空压机也连接压力室；其中液压油罐内用于存储液压油，以通过油泵的活塞的作用将液压油输入到压力室内以提供围压；并在试验完毕后通过空压机向压力室内加压以使液压油回到液压油罐。2.根据权利要求1所述的岩石三轴试验设备，其特征在于，在主框架一侧设有提升机构和导轨升降机构；该提升机构包括支架、提升油缸、活塞杆；其中支架侧部固定在主框架的侧面上，且提升油缸固定在支架上，所述提升油缸底部设有延伸出支架的活塞杆，活塞杆底部设有卡扣以与压力室的筒体顶部的挂耳可拆卸的固定连接，以驱动压力室移动。3.根据权利要求1所述的岩石三轴试验设备，其特征在于，还包括用于测量样品的等温吸附曲线的气体吸附量测量机构，该气体吸附量测量机构包括：管路定标量管、气体成分检测仪、流量计、高压气瓶、充气罐定标量管、液浴池、充气罐、围压增压器、压力传感器、管路体积标定夹具、轮辐式力传感器、温度传感器；其中围压增压器通过压力传感器连接压力室以对压力室增压，且压力室内设有温度传感器和轮辐式力传感器；其中压力室连接有充气管路和放气管路，充气管路上设有充气罐、充气罐定标量管、高压气瓶；且放气管路上设有管路定标量管、气体成分检测仪、流量计；还包括连接可开合的连接充气管路和放气管路的真空泵。4.根据权利要求1所述的岩石三轴试验设备，其特征在于，还包括用于进行高压驱替试验和吸附自由膨胀体变试验的高压驱替模型管机构；所述高压驱替模型管机构包括外壳和内壳组成的双层壳体，且所述双层壳体设有为夹层加压的夹层压力入口；该双层壳体内设有用于容置试件的热缩套管；在热缩套管的顶部和底部分别设有上压头和下压头；在内壳内设有气体出口管，该气体出口管连接驱离气体入口，且所述驱离气体入口设置于双层壳体底部，所述气体出口管一端连接驱离气体入口，另一端延伸到双层壳体顶部；在双层壳体顶部设有排气孔，底部设有驱离气体出口。5.根据权利要求1所述的岩石三轴试验设备，其特征在于，还包括用于使反应室热缩管内煤样气体与围压液体同步升压以通过位移传感器测量孔压伺服加载装置的位移变化量进而计算煤样吸附的体积自由膨胀量的环压跟踪与测量机构，所述环压跟踪与测量机构包括：储油罐、高压驱替模型管、围压伺服加载装置、压差计；气体收集器、气液分离器、气相色谱仪；其中围压伺服加载装置连接高压驱替模型管，压差计连接高压驱替模型管；其中高压驱替模型管连接气液分离器和气液收集器，还连接气相色谱仪以对分理处的气体成分进行分析。6.一种应用如权利要求1-5任一项所述的岩石三轴试验设备的岩石三轴试验方法，其特征在于，包括：煤岩试样渗气试验步骤，包括：将煤岩试件放压力室中，用保护套将上、下压头与试件封好，煤样试件包裹热缩套管(或其他材料)，以隔离气路与油路，现将试样、进口气体参考罐、出后即诶参考罐及管路抽真空并标定体积(具体操作及原理见下B煤岩吸附性实验原理部分)，再抽真空后将CO2从高压钢瓶通过三轴渗透装置底部渗入煤岩的孔隙中，高压气体先进入进气口参考罐，关闭进气阀门，读出压差计压差值，再打开试件进气阀门，CO2经试件进入出气口参考罐，压力平衡后通过进出口气体参考罐的压差及体积计算出试件的渗透系数；煤岩试件性试验步骤：吸附体积试...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢蓉，郭捷，马凤山，赵海军，刘港，惠鑫，李光，
申请(专利权)人：中国科学院地质与地球物理研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11