【技术实现步骤摘要】
一种用于模拟岩石原位破碎的透X射线试验装置及方法
本专利技术涉及一种用于模拟岩石原位破碎的透X射线试验装置及方法，模拟岩体工程工作面处，原位岩石所处的三向地应力环境下岩石的破碎，属于岩石的破碎力学领域。
技术介绍
岩石破碎的研究，国内外已有大量的工作，对岩石破裂发育过程和破碎机理已形成系统的认知。岩石的侵入破碎试验是揭示其机理的重要试验研究手段，而一直以来相关的岩石侵入破碎试验一直存在两方面的缺陷：其一，试样的侵入破碎不能够模拟原岩的三向地应力状态，往往只考虑侧应力，且不能模拟工作面的泥浆压力；其二，对于试样破碎裂隙的发育过程进行CT扫描时，不能够做到有载条件下扫描，往往需要卸载后再扫描，此时，裂隙的状态将发生改变。针对以上所述岩石试样侵入破碎试验的缺陷，在于三向应力环境对试样的破裂裂隙发育存在极大的影响，卸载后再进行试样的CT扫描，也会影响裂隙的闭合状态，所以，如何能够有效地模拟岩体工程中工作面处岩石的破碎过程，必须考虑做到模拟三向地应力环境和不卸载条件下的CT扫描。
技术实现思路
专利技术目的：针对现有的岩石压头侵入破碎CT扫描试验存在的缺陷，提供一种用于模拟岩石...
【技术保护点】
1.一种用于模拟岩石原位破碎的透X射线试验装置，其特征在于：包括主体加载机构、压头驱动机构、破岩工作面泥浆压力模拟机构、试样破碎测试机构；所述主体加载机构包括底座(13)、轴压活塞(12)、PEEK承压筒(9)、法兰盖(7)、垫柱(10)；所述法兰盖(7)和底座(13)分别密封连接在所述PEEK承压筒(9)的上端和下端；所述轴压活塞(12)嵌入所述底座(13)中央的竖直柱状槽内，轴压活塞(12)与所述竖直柱状槽之间设置密封圈；所述底座(13)上设有连通到所述竖直柱状槽内的轴压进液接口(J‑1)以及连通到所述PEEK承压筒(9)腔体内的围压进液接口(J‑2)，所述法兰盖(7)...
【技术特征摘要】
1.一种用于模拟岩石原位破碎的透X射线试验装置，其特征在于：包括主体加载机构、压头驱动机构、破岩工作面泥浆压力模拟机构、试样破碎测试机构；所述主体加载机构包括底座(13)、轴压活塞(12)、PEEK承压筒(9)、法兰盖(7)、垫柱(10)；所述法兰盖(7)和底座(13)分别密封连接在所述PEEK承压筒(9)的上端和下端；所述轴压活塞(12)嵌入所述底座(13)中央的竖直柱状槽内，轴压活塞(12)与所述竖直柱状槽之间设置密封圈；所述底座(13)上设有连通到所述竖直柱状槽内的轴压进液接口(J-1)以及连通到所述PEEK承压筒(9)腔体内的围压进液接口(J-2)，所述法兰盖(7)上设有连通到所述PEEK承压筒(9)腔体内的围压排气口(J-3)；柱状试样(11)竖直置于所述轴压活塞(12)上端面，垫柱(10)为环柱状中空结构，所述垫柱(10)设置在所述柱状试样(11)与所述法兰盖(7)之间，所述垫柱(10)与所述法兰盖(7)的接触面之间设置密封圈；所述垫柱(10)、柱状试样(11)、轴压活塞(12)上端外侧包裹热缩管(14)；所述压头驱动机构设置在所述主体加载机构上部，包括压头荷载杆(8)，所述压头荷载杆(8)穿过所述法兰盖(7)中央的通道后伸入所述垫柱(10)内，所述压头荷载杆(8)外径与所述法兰盖(7)中央的通道内壁之间留有2mm间隙；所述破岩工作面泥浆压力模拟机构包括设置在所述法兰盖(7)上的一个水平连通到所述法兰盖(7)中央通道的进液口(J-5)以及一个水平连通到所述法兰盖(7)中央通道的排气口(J-4)，位于所述水平连通通道水平线上方的所述间隙处设有密封圈；所述试样破碎测试机构包括用于测试所述压头荷载杆(8)荷载反力的荷载传感器(4)和测试所述压头荷载杆(8)位移的位移传感器(3)，以及监测试样(11)破碎裂纹发育状态的开放式CT仪器。2.根据权利要求1所述的用于模拟岩石原位破碎的透X射线试验装置，其特征在于：所述压头驱动机构还包括步进电机(1)、滚珠丝杠(2)、反力支架(5)、连接法兰(6)；所述反力支架(5)通过连接法兰(6)固定在所述法兰盖(7)上端，所述步进电机(1)固定在所述反力支架(5)顶部，所述步进电机(1)的转轴驱动所述滚珠丝杠(2)，所述滚珠丝杠(2)驱动所述压头荷载杆(8)。3.根据权利要求1所述的用于模拟岩石原位破碎的透X射线试验装置，其特征在于：所述垫柱(10)和轴压活塞(12)上端外侧设有V字形凹槽。4.根据权利要求1所述的用于模拟岩石原位破碎的透X射线试验装置，其特征在于：所述法兰盖(7)和底座...
【专利技术属性】
技术研发人员：邹久群，杨维好，黄家会，胡琛琛，韩涛，张弛，杨志江，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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