[实用新型]岩石应力松弛试验装置

说明书

技术领域

岩石应力松弛试验装置，属于矿业和岩土工程的试验检测监测技术领域。

背景技术

矿山井下存在围岩片帮、顶板冒落、突水及岩爆动力灾害等危险，其对工作人员和设备构成了直接威胁，而且影响工程进度，还能造成支护失效，甚至地震。随着开采深度的不断增加，围岩破坏频度和强度越来越高，工程灾害日益严重，安全问题亟待解决。

岩石流变特性是岩石力学的一个重要分支，其中，蠕变和应力松弛为其研究的2 个重要方面，同时也是岩石流变试验中最常用的两种观测参数。工程中，岩石的蠕变和应力松弛特性直接与岩石的长期强度和岩体工程的长期稳定相关联。蠕变和应力松弛往往不是单独存在，两种流变机制共同影响着岩石的力学特性，两者之间互成联系，蠕变的发展促进了应力的松弛，应力松弛过程中应力的下降降低了蠕变发展的应力条件，从蠕变的角度对岩石流变的研究已取得了比较丰硕的成果，相比而言，应力松弛试验要求仪器具有长时间保持应变恒定的性能，试验技术难度较大，目前这方面开展的研究还不多，发表的研究成果相对较少，也没有专门用于岩石应力松弛试验的试验系统。随着采矿工程向深部的推进，使岩石应力已接近或处于岩石（岩体）的破坏强度，围岩的松弛特性对外界的扰动变得很敏感，围岩的松弛特性问题异常突出。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种结构简单、能够长时间保持应变恒定、可实现岩石松弛状态下再加载试验、并对试样实时监测的岩石应力松弛试验装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该岩石应力松弛试验装置，包括承载框架和承载框架上的增压装置，其特征在于：所述的增压装置设置在承载框架上部，试样安装在承载框架上增压装置的下方，增压装置通过无线压力变送器与上位机相连接，并将压力信号实时上传至上位机；还设置有与上位机相连接的超声波监测装置和摄像装置，对试样进行实时监测。

优选的，所述的承载框架包括顶部承载板、底部承载板以及顶部承载板和底部承载板之间的立柱，所述增压装置设置在顶部承载板中部，所述试样安装在底部承载板中部。

优选的，所述的增压装置包括液压千斤顶和手动液压泵，手动液压泵通过管路与液压千斤顶相连通。

优选的，所述的超声波监测装置包括安装在所述的试样上的超声波监测探头和非金属超声波检测仪。

与现有技术相比，本实用新型的岩石应力松弛试验装置所具有的有益效果是：

1、本岩石应力松弛试验装置通过安装在承载框架上的增压装置对试样进行加载，结构简单、轻便，便于搬运、移动，并且能够长时间保持应变恒定，方便对试样进行应力松弛的研究，还可实现岩石松弛状态下再加载试验；增压装置通过无线压力变送器与上位机通信，使上位机和增压装置摆脱了距离的限制；此外，本岩石应力松弛试验装置还设置有超声波监测装置和摄像装置，可实现岩石应力的近程、远程和全程的实时监测，并将监测数据上传至上位机进行分析。

2、增压装置通过液压千斤顶对试样进行加载，能够加载很大吨位，且液压千斤顶油缸的行程大，可以施加很大的位移载荷；液压千斤顶通过手动液压泵控制，控制简单。

附图说明

图1为岩石应力松弛试验装置的结构示意图。

图2为岩石应力松弛试验装置的主视示意图。

图3为岩石应力松弛试验装置的连接图。

图中：1、承载框架  101、顶部承载板  102、底部承载板  103、立柱  2、液压千斤顶  3、加载板  4、试样  5、超声波监测探头。

具体实施方式

图1~3是本实用新型的最佳实施例，下面结合附图1~3对本实用新型做进一步说明。

一种岩石应力松弛试验装置，包括承载框架1和承载框架1上的增压装置，增压装置设置在承载框架1上部，试样4安装在承载框架1上增压装置的下方，增压装置通过无线压力变送器与上位机相连接，并将压力信号实时上传至上位机；还设置有与上位机相连接的超声波监测装置和摄像装置，对试样4进行实时监测。通过安装在承载框架1上的增压装置对试样4进行加载，结构简单、轻便，便于搬运、移动，并且能够长时间保持应变恒定，方便对试样4进行应力松弛的研究，还可实现岩石松弛状态下再加载试验；此外，本岩石应力松弛试验装置还设置有超声波监测装置和摄像装置，可实现岩石应力的近程、远程测试和监测，还能对试验全程实时监测，并将监测数据上传至上位机进行分析。