[实用新型]破碎岩体压实和渗流特性研究用实验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种实验装置，尤其是涉及一种破碎岩体压实和渗流特性研究用实验装置。

背景技术

工程中的破碎岩体大致可分为两类：一类是受构造及采动作用破碎后仍处于原来位置的原位破碎岩体，如断层破碎带、巷道开挖后周围的松动圈岩体等；另一类是因工程开挖而破碎冒落并在高压作用下可再次压实的堆积破碎岩体，如采矿中采空区的破断覆岩岩体。与完整、致密的岩体相比，破碎岩体中留有大量空洞、离层、裂隙，给水体、瓦斯等有害气体的聚集留下了空间，具有隐蔽性强、空间分布特征规律性差、难以预测的特点，故岩石工程中因渗流引起的重大灾害事故多发生在破碎岩体中。因此，研究破碎岩体的渗流具有重要的工程意义。目前，中国采空区问题面临的形式十分严峻，例如：山西因采煤形成2万平方公里采空区，相当于山西1/8的国土面积，中国每年开采约50亿吨矿石，一些地方疏于回填治理空区面积扩大，孝义市兑镇因采空塌陷1700亩土地塌陷1000多亩，整个山村搬迁。

在煤矸石充填开采过程中，充填物体的压实性能对充填效果有十分重要的影响。不仅要求充填体具有一定的压密程度，同时还需要控制充填体的压缩变形量，因此对充填体的力学参数的测定，为工程现场提供必要的理论数据，具有十分重要的意义。再者，在开采大倾角煤层的过程中，位于工作面倾斜方向上的工作面下阶段具有煤矸石充填效应，为了准确计算该阶段顶板下沉量，顶板破断的极限跨距，对充填煤矸石的压缩、渗透等力参数的测定具有十分重要的意义。

传统的破碎岩体压实和渗流特性研究用实验装置具有动力加载麻烦、动力不稳定、结构复杂的特点，且液体、气体流量不能精确控制，不能既加载气体又加载液体。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种破碎岩体压实和渗流特性研究用实验装置，其结构简单、设计合理且组装方便，动力加载简单，动力稳定，可精确控制气体和液体的流量，既能加载气体，又能加载液体。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种破碎岩体压实和渗流特性研究用实验装置，其特征在于：包括支架和安装在支架内的缸体，所述缸体内由上至下依次设置有活塞、气液分散板和气液收集板，所述气液分散板与气液收集板之间形成的腔体为破碎岩体放置腔，所述破碎岩体放置腔的底部安装有用于测量破碎岩体所受压力的压力传感器，所述活塞上安装有用于测量其位移量的位移传感器，所述活塞的上方设置有锚杆拉拔仪，所述气液分散板上连接有气体输送管路和液体输送管路且能够将气体输送管路输送的气体及液体输送管路输送的液体均匀分散至所述破碎岩体放置腔内，所述气体输送管路包括气体管道、气体开关阀和气体输送流量计，所述气体开关阀和气体输送流量计均安装在气体管道的进气端处，所述液体输送管路包括液体管道、液体开关阀和液体输送流量计，所述液体开关阀和液体输送流量计均安装在液体管道的进液端处，所述气体管道的出气端和液体管道的出液端均穿过活塞且与气液分散板的顶部连接，所述气液收集板上连接有气体收集管路和液体收集管路且能够将渗流下来的气体及液体收集起来，所述气体收集管路包括出气管和安装在出气管上的气体收集流量计，所述液体收集管路包括出液管和安装在出液管上的液体收集流量计，所述出气管的进气端穿过缸体且与气液收集板的上部连接，所述出液管的进液端穿过缸体且与气液收集板的底部连接。

上述的破碎岩体压实和渗流特性研究用实验装置，其特征在于：所述锚杆拉拔仪可拆卸安装在支架的顶部，所述锚杆拉拔仪位于活塞的正上方。

上述的破碎岩体压实和渗流特性研究用实验装置，其特征在于：所述气液分散板包括分散盒体和固定在分散盒体内的第一加强块，所述第一加强块上开有多个第一水平通孔，所述分散盒体的顶部开有气体进口和液体进口，所述分散盒体的底部均匀开有多个气液出口，所述气体进口与气体管道的出气端连接，所述液体进口与液体管道的出液端连接。

上述的破碎岩体压实和渗流特性研究用实验装置，其特征在于：所述气液收集板包括收集盒体和固定在收集盒体内的第二加强块，所述第二加强块上开有多个第二水平通孔，所述收集盒体的顶部均匀开有多个气液进口，所述收集盒体的上部开有气体出口，所述收集盒体的底部开有液体出口，所述气体出口与出气管的进气端连接，所述液体出口与出液管的进液端连接。

上述的破碎岩体压实和渗流特性研究用实验装置，其特征在于：所述缸体通过螺栓固定安装在支架内。

上述的破碎岩体压实和渗流特性研究用实验装置，其特征在于：所述活塞与缸体之间设置有密封圈。