渗压突变下砂砾介质细观结构演变实验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种渗压突变下砂砾介质细观结构演变实验装置，包括承载装置、渗压突变装置、单轴加载系统和测控系统，承载装置包括底座、右立柱、左立柱和顶梁，左立柱和右立柱均固定在底座上，顶梁通过连接孔套在左立柱和右立柱上并通过第一螺母和第二螺母固定；所述承载装置内设有第一传压块和第二传压块，第一传压块上设有进水孔，进水孔的下端设有第一透水盘和第一动态水压传感器，第二传压块上设有出水孔，出水孔的上端设有第二透水盘和第二动态水压传感器。能在实验室内实现渗压突变的情况，并可观察到在该情况下砂砾介质细观结构的变化情况，最终得到渗压突变下砂砾介质细观结构演变规律及孔压变化规律，对后续工程实践提供理论支撑。

Experimental device for microstructural evolution of sand and gravel medium under seepage pressure mutation

The utility model discloses an osmotic pressure mutation under sand medium of meso structure evolution of experimental device, including bearing device and pressure mutation device, the single axial loading system and control system, the bearing device comprises a base, a right column, Zuo Lizhu and Zuo Lizhu top and right column are fixed on the base and the top beam through the connecting hole set in Zuo Lizhu and the right column and the first nut and the second nut; the bearing device is arranged in the first pressing block and second pressing block, first pressing block is provided with a water inlet, water inlet holes are arranged on the lower end of the first permeable plate and the first dynamic pressure sensor, the second pressing block is provided with a water outlet hole, hole the upper end is provided with a second permeable plate and second dynamic pressure sensor. We can achieve the osmotic pressure mutation in the laboratory, and observe the change of meso structure in the gravel medium under this condition. Finally, we get the meso structure evolution rule and pore pressure variation rule of gravel media under osmotic pressure mutation, and provide theoretical support for subsequent engineering practice.

【技术实现步骤摘要】
渗压突变下砂砾介质细观结构演变实验装置
本技术涉及一种岩石细观结构演变实验装置，具体是一种渗压突变下砂砾介质细观结构演变实验装置。
技术介绍
砂砾层在我国西部矿区(如陕西、宁夏、内蒙和新疆等)的煤系地层中普遍存在。由于砂砾层成岩作用差、胶结程度低、颗粒差异大、富水性强等诸多因素的不利影响，水-力耦合作用下砂砾层巷道的整体强度、稳定性均较低。而频繁、不定期的矿井采掘工程活动对围岩渗流场的扰动影响十分显著，往往使得流场压力、状态发生突变及岩土介质细观结构产生异变、破坏，进而导致砂砾层巷道掘进及服务期间时常发生冒顶、塌方等突发性的非线性大变形灾害事故，对矿井建设与安全生产造成了巨大威胁。因此，富水砂砾层巷道围岩在渗压突变及水力耦合条件下的细观结构演变过程便成为研究围岩破坏失稳机制的重点。研究渗压突变下砂砾介质细观结构演变过程的直观、有效途径之一是室内实验，但是目前相关的实验仪器、设备还存在着多方面的缺陷，以致于无法成功开展实验研究。主要表现为：一是实验装置施加的渗透水压力一般为恒定水头、变水头或是注入定水压，而无法实现在正常渗流实验过程中渗压的瞬间可控提高，模拟不了流场变化的压力条件。二是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种渗压突变下砂砾介质细观结构演变实验装置，其特征在于，包括承载装置(1)、渗压突变装置(2)、单轴加载系统(3)和测控系统(6)，承载装置(1)包括底座(11)、右立柱(12)、左立柱(13)和顶梁(14)，左立柱(13)和右立柱(12)均固定在底座(11)上，顶梁(14)通过连接孔套在左立柱(13)和右立柱(12)上并通过第一螺母(15)和第二螺母(16)分别固定；所述承载装置(1)内设有第一传压块(41)和第二传压块(50)，第一传压块(41)上设有进水孔(42)，进水孔(42)的下端设有第一透水盘(43)和第一动态水压传感器(44)，第二传压块(50)上设有出水孔(51)，出水孔(51...

【技术特征摘要】
1.一种渗压突变下砂砾介质细观结构演变实验装置，其特征在于，包括承载装置(1)、渗压突变装置(2)、单轴加载系统(3)和测控系统(6)，承载装置(1)包括底座(11)、右立柱(12)、左立柱(13)和顶梁(14)，左立柱(13)和右立柱(12)均固定在底座(11)上，顶梁(14)通过连接孔套在左立柱(13)和右立柱(12)上并通过第一螺母(15)和第二螺母(16)分别固定；所述承载装置(1)内设有第一传压块(41)和第二传压块(50)，第一传压块(41)上设有进水孔(42)，进水孔(42)的下端设有第一透水盘(43)和第一动态水压传感器(44)，第二传压块(50)上设有出水孔(51)，出水孔(51)的上端设有第二透水盘(48)和第二动态水压传感器(49)，出水孔(51)的下端通过管路与水池(56)连接，出水孔(51)与水池(56)之间的管路上设有第二阀门(54)和流量计(55)；所述渗压突变装置(2)包括横杆(21)、左支腿(22)、右支腿(23)、释放器(24)、导向轴(25)、缸筒(26)和冲击块(29)，左支腿(22)和右支腿(23)的下端固定在缸筒(26)上，左支腿(22)和右支腿(23)的上端均设有U型叉结构，缸筒(26)的侧部设有供水口(27)和溢水口(28)，供水口(27)的位置高于溢水口(28)的位置，缸筒(26)底部与蓄水器(52)的一端连通，蓄水器(52)的另一端通过管路与第一传压块(41)的进水孔(42)连通，在蓄水器(52)与进水孔(42)之间的管路上设有第一阀门(53)，横杆(21)固定在导向轴(25)的上端，冲击块(29)滑动地套在导向轴(25)上，导向轴(25)的下端设有截止头(252)，所述横杆(21)的长度大于左支腿(22)与右支腿(23)之间的直线距离，所述释放器(24)包括定位螺杆(241)、活动体(242)、旋转座(243)、旋转臂(244)和旋转轴(245)，活动体(242)套在右支腿(23)上并通过定位螺杆(241)固定，旋转座(243)固定在活动体(242)的一侧，旋转轴(245)设置在旋转座(243)上，所述旋转臂(244...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁越，李树清，赵延林，王卫军，
申请(专利权)人：湖南科技大学，
类型：新型
国别省市：湖南,43