【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及地质样本性能测试，具体而言，涉及一种地质样本测试装置。
技术介绍
1、在浅埋深、薄基岩、厚松沙及局部富含水的地质条件下开采不仅容易引起覆岩破坏和地表沉陷，而且容易导致重大突水或溃沙等灾害事故。在开采过程中，煤层上方顶板和其他岩层中裂隙的发育变化过程决定突水或溃沙的通道的形成。因此，深入研究煤层上方岩层在开采过程中的变化过程尤为重要，并且在开采前需要利用模拟试验装置分析隔水层的变化过程。
2、现有技术中，在对试验模拟层施加压力进行测试时，在对试验模拟层施加压力进行测试时，较为缺乏试验模拟层中底板、煤层、顶板以及隔水层变化的联系情况。因此，需要一种能够对地质样本的变化规律检测更加全面的地质样本测试装置。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种地质样本测试装置，以解决现有技术中的对地质样本的变化规律检测不全面的问题。
2、为了解决上述问题，本专利技术提供了一种地质样本测试装置，包括：试验台、采样模型、轴压施加台、水压施加台、轴向应变检测组件和围向应变检测组件，试验台具有顶部空腔、中部空腔和底部空腔，中部空腔可注入加压油体；采样模型设置在中部空腔内，采样模型受到加压油体的加载；轴压施加台承载采样模型；水压施加台与轴压施加台分别从采样模型的两端向采样模型施加载荷；轴向应变检测组件设置在采样模型的外侧，用于检测采样模型的轴向应变；围向应变检测组件设置在采样模型的外侧，用于检测采样模型长度方向多个位置的围向应变。
3、进一步地，轴向应变检测组件包
4、进一步地，探杆结构包括细杆、定位销、定位架以及水平仪，细杆插入采样模型的一端设置为锥形，细杆背离采样模型的一端与定位销相互垂直地固定连接，定位销可偏转地穿过定位架的中部，定位销和细杆组成探杆结构的探测端，水平仪设置在定位架的顶部。
5、进一步地，围向应变检测组件包括第二支架、卡扣和检测带结构，第二支架上具有多个卡槽，卡扣可拆卸地插入对应的卡槽，检测带结构为条状，检测带结构的两端均穿过卡扣的中部，检测带结构靠近采样模型的一侧围成环状结构套设在采样模型的外侧并与之接触，检测带结构围成的环状结构的周长可调节。
6、进一步地，检测带结构包括绝缘带、第一导电带、连接环和棘爪，绝缘带的一侧与第一导电带的一侧相连接，绝缘带与第一导电带的两端均穿过连接环，形成环状结构，棘爪铰接在连接环中部空隙中，第一导电带朝向连接环的一侧沿其长度方向具有多组与棘爪相配合的凹槽，第一导电带与绝缘带的两端均与卡扣连接；第一导电带形成环状结构的部分的电阻随环状结构的周长的变化而变化。
7、进一步地，绝缘带设置为绝缘塑料带，第一导电带设置为导电金属带，连接环以及棘爪均设置为导电金属材料。
8、进一步地，采样模型包括胶套，胶套包覆在地质样本的外侧，并且胶套的顶部和底部均具有开口，轴压施加台和水压施加台分别穿过胶套底部和顶部的开口与地质样本接触，地质样本包括从下至上依次设置的底板、煤层、顶板以及隔水层。
9、进一步地，试验台包括机壳、上托板、下托板、轴压驱动源、水压驱动源以及导管，机壳具有内腔，上托板和下托板均固定在内腔中，上托板和下托板将内腔分隔形成顶部空腔、中部空腔和底部空腔，轴压驱动源设置在底部空腔，轴压驱动源与轴压施加台驱动连接，水压驱动源设置在顶部空腔，水压驱动源与水压施加台驱动连接，导管固定在机壳外壁的中部，并且导管与中部空腔连通，导管用于向中部空腔注入加压油体。
10、进一步地，轴压施加台包括第一连接台和施力台，第一连接台的底部与轴压驱动源输出端驱动连接，施力台设置在第一连接台的顶部，施力台穿过胶套底部的开口与底板相接触。
11、进一步地，轴压施加台还包括两组弧形的定位弧板，两组定位弧板设置在第一连接台上且位于施力台的外侧，轴向应变检测组件和围向应变检测组件部分插入施力台和定位弧板之间。
12、进一步地，水压施加台包括第二连接台、水筒、活塞和包口套，第二连接台为圆环形，第二连接台的顶部与上托板的底部固定连接，水筒设置在第二连接台的底部，水筒的顶部具有开口，活塞顶部与水压驱动源连接，活塞滑动设置在水筒的腔体中，水筒的底部具有多个与水筒内的腔体连通的贯穿孔，包口套固定在第二连接台的底部、并且设置于水筒的外侧，包口套用于将胶套固定在水筒的外侧。
13、应用本专利技术的技术方案，提供了一种地质样本测试装置，包括：试验台、采样模型、轴压施加台、水压施加台、轴向应变检测组件和围向应变检测组件，试验台具有顶部空腔、中部空腔和底部空腔，中部空腔可注入加压油体；采样模型设置在中部空腔内，采样模型受到加压油体的加载；轴压施加台承载采样模型；水压施加台与轴压施加台分别从采样模型的两端向采样模型施加载荷；轴向应变检测组件设置在采样模型的外侧，用于检测采样模型的轴向应变；围向应变检测组件设置在采样模型的外侧，用于检测采样模型长度方向多个位置的围向应变。采用本方案，采样模型设置在中部空腔内，中部空腔注入加压油体对采样模型的周向施加载荷，轴压施加台和水压施加台分别设置在采样模型的两端，对采样模型施加轴向载荷；轴向应变检测组件设置在采样模型的外侧，对采样模型的轴向应变进行检测，使得采样模型的轴向应变能够被检测；围向应变检测组件设置在采样模型的外侧，检测采样模型长度方向多个位置的围向应变，使得采样模型不同层次的模型均被检测，能够对采样模型的检测更加全面，使得对于采样模型的检测结果更加精确。
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1.一种地质样本测试装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的地质样本测试装置，其特征在于，所述轴向应变检测组件(50)包括第一支架(51)、螺纹杆(52)、探杆结构(55)、螺母(53)和调节环(54)，所述第一支架(51)设置在所述轴压施加台(30)上，所述螺纹杆(52)的一端固定在所述第一支架(51)上，所述探杆结构(55)靠近所述采样模型(20)的一端为可偏转的探测端，所述探测端插入所述采样模型(20)，所述调节环(54)套设在所述螺纹杆(52)上，所述调节环(54)与所述探杆结构(55)均为多个，每两个所述调节环(54)将一个所述探杆结构(55)夹持固定；所述调节环(54)与所述探杆结构(55)相接触的部分设置为半球形；所述螺母(53)为多个，多个所述螺母(53)对所述调节环(54)进行限位。
3.根据权利要求2所述的地质样本测试装置，其特征在于，所述探杆结构(55)包括细杆(550)、定位销(551)、定位架(552)以及水平仪(553)，所述细杆(550)插入所述采样模型(20)的一端设置为锥形，所述细杆(550)背离所述采样模型(2
4.根据权利要求1所述的地质样本测试装置，其特征在于，所述围向应变检测组件(60)包括第二支架(61)、卡扣(62)和检测带结构(63)，所述第二支架(61)上具有多个卡槽，所述卡扣(62)可拆卸地插入对应的所述卡槽，所述检测带结构(63)为条状，所述检测带结构(63)的两端均穿过所述卡扣(62)的中部，所述检测带结构(63)靠近所述采样模型(20)的一侧围成环状结构套设在所述采样模型(20)的外侧并与之接触，所述检测带结构(63)围成的所述环状结构的周长可调节。
5.根据权利要求4所述的地质样本测试装置，其特征在于，所述检测带结构(63)包括绝缘带(630)、第一导电带(631)、连接环(632)和棘爪(633)，所述绝缘带(630)的一侧与所述第一导电带(631)的一侧相连接，所述绝缘带(630)与所述第一导电带(631)的两端均穿过所述连接环(632)，形成所述环状结构，所述棘爪(633)铰接在所述连接环(632)中部空隙中，所述第一导电带(631)朝向所述连接环(632)的一侧沿其长度方向具有多组与所述棘爪(633)相配合的凹槽，所述第一导电带(631)与所述绝缘带(630)的两端均与所述卡扣(62)连接；所述第一导电带(631)形成所述环状结构的部分的电阻随所述环状结构的周长的变化而变化。
6.根据权利要求5所述的地质样本测试装置，其特征在于，所述绝缘带(630)设置为绝缘塑料带，所述第一导电带(631)设置为导电金属带，所述连接环(632)以及所述棘爪(633)均设置为导电金属材料。
7.根据权利要求1所述的地质样本测试装置，其特征在于，所述采样模型(20)包括胶套(25)，所述胶套(25)包覆在地质样本的外侧，并且所述胶套(25)的顶部和底部均具有开口，所述轴压施加台(30)和所述水压施加台(40)分别穿过所述胶套(25)底部和顶部的开口与所述地质样本接触，所述地质样本包括从下至上依次设置的底板(21)、煤层(22)、顶板(23)以及隔水层(24)。
8.根据权利要求7所述的地质样本测试装置，其特征在于，所述试验台(10)包括机壳(11)、上托板(12)、下托板(13)、轴压驱动源(14)、水压驱动源(15)以及导管(16)，所述机壳(11)具有内腔，所述上托板(12)和所述下托板(13)均固定在所述内腔中，所述上托板(12)和所述下托板(13)将所述内腔分隔形成顶部空腔、中部空腔和底部空腔，所述轴压驱动源(14)设置在所述底部空腔，所述轴压驱动源(14)与所述轴压施加台(30)驱动连接，所述水压驱动源(15)设置在所述顶部空腔，所述水压驱动源(15)与所述水压施加台(40)驱动连接，所述导管(16)固定在所述机壳(11)外壁的中部，并且所述导管(16)与所述中部空腔连通，所述导管(16)用于向所述中部空腔注入所述加压油体。
9.根据权利要求8所述的地质样本测试装置，其特征在于，所述轴压施加台(30)包括第一连接台(31)和施力台(32)，所述第一连接台(31)的底部与所述轴压驱动源(14)输出端驱动连接，所述施力台(32)设置在所述第一连接台(31)的顶部，所述施力台(32)穿过所述胶套(25)底部的开口与所述底板(21)...
【技术特征摘要】
1.一种地质样本测试装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的地质样本测试装置，其特征在于，所述轴向应变检测组件(50)包括第一支架(51)、螺纹杆(52)、探杆结构(55)、螺母(53)和调节环(54)，所述第一支架(51)设置在所述轴压施加台(30)上，所述螺纹杆(52)的一端固定在所述第一支架(51)上，所述探杆结构(55)靠近所述采样模型(20)的一端为可偏转的探测端，所述探测端插入所述采样模型(20)，所述调节环(54)套设在所述螺纹杆(52)上，所述调节环(54)与所述探杆结构(55)均为多个，每两个所述调节环(54)将一个所述探杆结构(55)夹持固定；所述调节环(54)与所述探杆结构(55)相接触的部分设置为半球形；所述螺母(53)为多个，多个所述螺母(53)对所述调节环(54)进行限位。
3.根据权利要求2所述的地质样本测试装置，其特征在于，所述探杆结构(55)包括细杆(550)、定位销(551)、定位架(552)以及水平仪(553)，所述细杆(550)插入所述采样模型(20)的一端设置为锥形，所述细杆(550)背离所述采样模型(20)的一端与所述定位销(551)相互垂直地固定连接，所述定位销(551)可偏转地穿过所述定位架(552)的中部，所述定位销(551)和所述细杆(550)组成所述探杆结构(55)的探测端，所述水平仪(553)设置在所述定位架(552)的顶部。
4.根据权利要求1所述的地质样本测试装置，其特征在于，所述围向应变检测组件(60)包括第二支架(61)、卡扣(62)和检测带结构(63)，所述第二支架(61)上具有多个卡槽，所述卡扣(62)可拆卸地插入对应的所述卡槽，所述检测带结构(63)为条状，所述检测带结构(63)的两端均穿过所述卡扣(62)的中部，所述检测带结构(63)靠近所述采样模型(20)的一侧围成环状结构套设在所述采样模型(20)的外侧并与之接触，所述检测带结构(63)围成的所述环状结构的周长可调节。
5.根据权利要求4所述的地质样本测试装置，其特征在于，所述检测带结构(63)包括绝缘带(630)、第一导电带(631)、连接环(632)和棘爪(633)，所述绝缘带(630)的一侧与所述第一导电带(631)的一侧相连接，所述绝缘带(630)与所述第一导电带(631)的两端均穿过所述连接环(632)，形成所述环状结构，所述棘爪(633)铰接在所述连接环(632)中部空隙中，所述第一导电带(631)朝向所述连接环(632)的一侧沿其长度方向具有多组与所述棘爪(633)相配合的凹槽，所述第一导电带(631)与所述绝缘带(630)的两端均与所述卡扣(62)连接；所述第一导电带(631)形成所述环状结构的部分的电阻随所述环状结构的周长的变化而变化。
6.根据权利要求5所述的地质样本测试装置，其特征在于，所述绝缘带(630)设置为绝缘塑料带，所述第一导电带(63...
【专利技术属性】
技术研发人员：王旭东，张锁，马明，陈明聪，任玺宁，
申请(专利权)人：神华新街能源有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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