【技术实现步骤摘要】
温度水耦合作用岩体结构面三轴剪切蠕变实验装置与方法
本专利技术涉及岩体力学
,具体为温度水耦合作用岩体结构面三轴剪切蠕变实验装置与方法。
技术介绍
国家经济建设的突飞猛进对资源和能源提出了严峻的挑战,迫使资源和能源的开采逐渐由浅部向深部过渡。深部岩体处于高地应力、高温、高渗透压以及强烈开采扰动的“三高一扰动”多场耦合作用复杂力学环境中,该复杂力学环境将造成岩体的强度、变形以及破坏模式等力学行为较浅部岩体发生显著的变化,如破坏模式发生脆-延变化、冲击破坏倾向增强、大变形以及明显的变形流变时间效应。深部岩体力学行为的显著变化,将引起深部灾害呈现出与浅部灾害不同的新特征,进而导致围绕浅部岩体力学行为而建立的理论、方法和技术部分或全部失效。因此,近二十年来,深部岩体岩石力学问题一直是国内外学者的研究热点。深部岩体作为完整岩石连续介质集合体的离散介质,完整岩石连续介质需通过结构面非连续特征而发生相互作用,深部岩体的力学行为很大程度上取决于结构面的力学行为,而结构面的力学行为在很大程度上取决于其表面形貌特征。在“三高一扰动”多场耦合作用下深部岩体工程曾发生多起结构面蠕变 ...
【技术保护点】
1.温度水耦合作用岩体结构面三轴剪切蠕变实验装置,其特征在于:包括温控系统和密闭实验釜(2),所述温控系统的加热装置(14)设置在密闭实验釜(2)的外壁,且使温控系统的加热装置(14)的温度传感器(12)设置在密闭实验釜(2)的测温槽(201)内。
【技术特征摘要】
1.温度水耦合作用岩体结构面三轴剪切蠕变实验装置,其特征在于:包括温控系统和密闭实验釜(2),所述温控系统的加热装置(14)设置在密闭实验釜(2)的外壁,且使温控系统的加热装置(14)的温度传感器(12)设置在密闭实验釜(2)的测温槽(201)内。2.根据权利要求1所述的温度水耦合作用岩体结构面三轴剪切蠕变实验装置,其特征在于:所述温控系统由温控仪(11)、温度传感器(12)、固态继电器(13)和加热装置(14)组成,所述温控仪(11)输出端的一个端子与24V直流电源的负极连接,温控仪(11)输出端的另一个端子与固态继电器(13)控制端的负端子连接,固态继电器(13)控制端的正端子与24V直流电源的正极连接,所述固态继电器(13)输出端的一个端子接零线,固态继电器(13)输出端的另一个端子与加热装置(14)电阻丝(143)的输入端连接,加热装置(14)的电阻丝(143)输出端与火线连接,所述温度传感器(12)与温控仪(11)的温度传感器端子连接。3.根据权利要求2所述的温度水耦合作用岩体结构面三轴剪切蠕变实验装置,其特征在于:所述加热装置(14)包括两个绝缘材料包裹的环形圈(141)、多个陶瓷柱(142)和电阻丝(143),所述两个绝缘材料包裹的环形圈(141)通过多个陶瓷柱(142)连接成圆柱形,所述电阻丝(143)缠绕在多个陶瓷柱(142)上。4.根据权利要求3所述的温度水耦合作用岩体结构面三轴剪切蠕变实验装置,其特征在于:所述绝缘材料包裹的环形圈(141)可以为一体成型或者由多个弧形块拼接而成。5.根据权利要求4所述的温度水耦合作用岩体结构面三轴剪切蠕变实验装置,其特征在于:所述绝缘材料包裹的环形圈(141)的包裹层为塑料或石棉。6.根据权利要求5所述的温度水耦合作用岩体结构面三轴剪切蠕变实验装置,其特征在于:所述密闭实验釜(2)由釜体(21)、底盖(22)、顶盖(23)和传压柱(24)组成;所述釜体(21)为中空桶状结构,所述底盖(22)和顶盖(23)分别可拆卸的设置在釜体(21)的底端和顶端,在所述釜体(21)下部的一侧设有测温槽(201),用于放置温度传感器(12),以便测试釜体(21)的温度,在所述釜体(21)中下部的另一侧设有与釜体(21)内部相通的排液管(202),在所述釜体(21)的上部的外侧设有与釜体(21)内部相通的排气管(203),在所述顶盖(23)的中心设有贯穿的通孔(204),所述传压柱(24)插装在通孔(204)中,用于对岩样进行预紧。7.根据权利要求6所述的温度水耦合作用岩体结构面三轴剪切蠕变实验装置,其特征在于:在所述釜体(21)内壁的上部和下部与底盖(22)和顶盖(23)相接触的位置设有密封圈凹槽Ⅰ(205),在所述通孔(204)内壁的下部设有密封圈凹槽Ⅱ(206),用于安装密封圈。8.根据权利要求7所述的温度水耦合作用岩体结构面三轴剪切蠕变实验装置,其特征在于:在所述传压柱(24)的内部设有“匚”形的引线槽(241)且引线槽(241)的两个引线口位于传压柱...
【专利技术属性】
技术研发人员:王晨龙,张昌锁,朱健,史振东,李志强,刘杰,
申请(专利权)人:太原理工大学,
类型:发明
国别省市:山西,14
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