一种岩体强度原位精准测试系统及方法技术方案

技术编号:43987007 阅读:22 留言:0更新日期:2025-01-10 20:09
本发明专利技术公开了一种岩体强度原位精准测试系统及方法,涉及原岩体抗压强度技术领域,解决了现有技术中岩体的抗剪强度不能实现原位精准测定的问题。本发明专利技术包括用于在岩体上的钻孔内开设双位环向切槽的钻孔环切装置,和用于设置在双位环形切槽处的原位强度测试系统;所述钻孔环切装置包括钻体,钻体内设有环向切刀和调节机构,调节机构与环形切刀相配合且能够控制环向切刀垂直于钻体伸出或收入钻体中;所述原位强度测试系统包括供给组件,供给组件与双向气囊组件相连接,双向气囊组件设置在支撑架上;双位环向切槽之间的岩体上形成测试岩体,支撑架用于将双向气囊组件放入双位环向切槽中并与测试岩体相配合。本系统所形成的测试岩体规格标准,误差诱因少,因此测量结果更准确,可靠性更强。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及原岩体抗压强度,特别是指一种岩体强度原位精准测试系统及方法


技术介绍

1、岩体力学参数包括单轴抗压强度、单轴抗拉强度、抗剪强度和三轴抗压强度等,是岩土、煤炭等工程研究中最基本的参数,是研究巷道开挖与支护、矿井建设等必不可少的基础参数。

2、目前,现场测试强度的方法主要有大尺寸直剪试验,基于超声波探测的强度测试,预钻式原位岩体剪切测量,钻孔剪切弹模原位测试,钻体扭矩法等,但耗费颇多,并且测试数据单一。

3、在实际的应用过程中,发现目前钻孔剪切设备主要存在以下几个方面的问题:1:钻孔剪切试验仪中岩石的有效剪切面积较小,不足5平方厘米;另外,由于剪切板上的剪切齿高度仅有1mm,剪切厚度很小,如果钻孔孔壁不完整,则导致试验结果偏小。2:由于剪切板上的剪切齿的存在,使得剪切齿在嵌入钻孔岩壁过程中,孔壁岩体已经发生了破坏,并且在试验过程中剪切板上齿也会对其上的岩体发生剪切破坏,因此,也会对试验成果造成一定的影响。3:为了解岩体变形特性,在工程应用中往往同时进行钻孔弹性模量试验,不同的钻孔试验设备交替进行,因此试验实施较为繁琐,并本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种岩体强度原位精准测试系统,其特征在于:包括用于在岩体上的钻孔内开设双位环向切槽的钻孔环切装置,和用于设置在双位环形切槽处的原位强度测试系统;

2.根据权利要求1所述的岩体强度原位精准测试系统,其特征在于:所述双向气囊组件(6)包括沿轴向依次设置的径向气囊(8)和轴向气囊(9),径向气囊(8)和轴向气囊(9)均为环状气囊,支撑架(7)分别与径向气囊(8)和轴向气囊(9)的内侧连接。

3.根据权利要求2所述的岩体强度原位精准测试系统,其特征在于:所述径向气囊(8)和轴向气囊(9)分别通过耐高压管(10)与智能开闭阀(11)相连接,智能开闭阀(11)与供给组件(...

【技术特征摘要】

1.一种岩体强度原位精准测试系统,其特征在于:包括用于在岩体上的钻孔内开设双位环向切槽的钻孔环切装置,和用于设置在双位环形切槽处的原位强度测试系统;

2.根据权利要求1所述的岩体强度原位精准测试系统,其特征在于:所述双向气囊组件(6)包括沿轴向依次设置的径向气囊(8)和轴向气囊(9),径向气囊(8)和轴向气囊(9)均为环状气囊,支撑架(7)分别与径向气囊(8)和轴向气囊(9)的内侧连接。

3.根据权利要求2所述的岩体强度原位精准测试系统,其特征在于:所述径向气囊(8)和轴向气囊(9)分别通过耐高压管(10)与智能开闭阀(11)相连接,智能开闭阀(11)与供给组件(5)相连接。

4.根据权利要求3所述的岩体强度原位精准测试系统,其特征在于:所述供给组件(5)包括压力泵(12),压力泵(12)与智能开闭阀(11)相连接,且压力泵(12)能够经智能开闭阀(11)和耐高压管(10)向轴向气囊(8)和径向气囊(9)内泵送介质。

5.根据权利要求4所述的岩体强度原位精准测试系统,其特征在于:所述智能开闭阀(11)的出口端均连接有压力表(13)。

6.根据权利要求1~5任一项所述的岩体强度原位精准测试系统,其特征在于:所述环向切刀(2)包括成对设置的矩形刀头(14),钻体(1)上成对开设有垂直于钻体(1)轴线的滑孔(15),矩形刀头(14)分别与滑孔(15)滑动配合;调节机构(3)包括同轴滑动设在钻体(1)内部的中心杆(16),中心...

【专利技术属性】
技术研发人员:勾攀峰辛亚军张盛韦四江宋宗民李远航
申请(专利权)人:河南理工大学
类型:发明
国别省市:

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