[实用新型]一种岩层顺层氧化酸蚀反应试验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及酸蚀反应试验装置，具体涉及一种岩层顺层氧化酸蚀反应试验装置。

背景技术

黑色岩石是一种富含有机质和分散状硫化矿物（黄铁矿等）的还原性沉积岩；含黑色岩层山体在近地表条件下接受包括地下水、降雨等外动力风化作用，其中富氧液体顺着包括层理面、节理面等结构与黑色岩层进行动态接触；而黑色岩层中还原性的硫化矿物在富氧溶液作用下迅速发生氧化还原反应，并生产大量酸性水、松散针铁矿和硫酸盐矿物等；结构面大量酸性地下水进一步溶蚀岩体胶结物，增大岩体孔隙率，弱化岩石颗粒间的连接力，降低岩体结构面剪切强度；从而造成含黑色岩层山体结构劣化，易于引发滑坡、崩塌等一系列地质灾害；目前的试验装置无法适用于岩体、山体尺度范围内，节理、裂隙及层理等结构面在地下水渗流作用下的水岩氧化作用实验；例如，西南交通大学公开了一种含硫化矿物岩层氧化动力反应试验装置；该装置主要是模拟氧化或非氧化条件下的含硫化矿物岩层的水岩化学作用；通过对水岩作用后的化学成分、pH值、DO值、EC值及渗透系数等参数的变化来测试，来研究含硫化矿物岩石中的硫化矿物的氧化动力学关系及岩体酸性弱化机理；但是其只能在一类岩石尺度范围内研究含硫化矿物岩层。

实用新型内容

本实用新型提供一种可实现岩体结构面顺层方向不同位置滤液实时采样检测的岩层顺层氧化酸蚀反应试验装置。

本实用新型采用的技术方案是：一种岩层顺层氧化酸蚀反应试验装置，包括储水箱、基座和用于放置岩石样品的斜板；基座上部为一平板，斜板和平板一侧通过连接轴铰接，斜板斜向上设置；还包括L形结构支架，支架一端连接连接轴，另一端平行于斜板；斜板上岩石样品顶部正上方对应位置设置有滴灌式喷头；滴灌式喷头通过导液管连接储水箱；导液管上从储水箱到滴灌式喷头之间依次设置有液泵、流量计和压力表；支架上设置有用于收集岩石样品上滤液的收集管；收集管通过导液软管连接反应溶液检测箱；溶液检测箱为上部开口结构，其上部依次设置水样采集器、酸度计、溶解氧计、电导率计和氧化还原电位计。

进一步的，所述斜板上还设置有楔形挡板；上端与岩石样品下端接触，下端与连接轴连接。

进一步的，所述斜板和平板之间还设置有位置可调的连接装置；连接装置包括设置在平板上的活动轴件和设置在斜板上的固定轴件；固定轴件和活动轴件之间通过长度可调的连接杆连接。

进一步的，所述活动轴件通过轴承和旋转轴与平板固定连接；轴承固定设置在平板上，旋转轴穿过轴承与活动轴件连接；旋转轴上设置有螺纹，活动轴件对应位置设置有与其配合的螺母。

进一步的，所述楔形挡板与连接轴连接端对应位置设置有废液槽。

进一步的，所述楔形挡板上表面设置有PVC薄膜层。

进一步的，所述导液管与储水箱连接端设置有过滤网。

进一步的，所述收集管一端为活动端，另一端固定于支架上并连接导液软管。

进一步的，所述收集管设置有多个，等距固定于支架上。

进一步的，所述滴灌式喷头设置有多个，等距设置于岩石样品表面顶部正上方。

本实用新型的有益效果是：

（1）本实用新型通过基座上平板和斜板之间角度的调节和流量计，控制岩石样品表面溶液的流量；

（2）本实用新型通过楔形挡板和废水槽将废水进行收集；

（3）本实用新型通过在岩石样品表面不同位置设置收集管收集不同位置下的溶液进行测试；

（4）本实用新型可模拟裂隙地下水沿含岩层岩体、山体结构面的顺层方向氧化酸蚀反应，可以实现顺层方向上不同位置滤液的实时采样检测。

附图说明

图1为本试验装置结构示意图。

图2为本试验装置中溶液检测箱结构示意图。

图中：1-储水箱，2-导液管，3-液泵，4-流量计，5-压力表，6-滴灌式喷头，7-旋转轴，8-轴承，9-活动轴件，10-固定轴件，11-斜板，12-支架，13-岩石样品，14-楔形挡板，15-废液槽，16-收集管，17-导液软管，18-溶液检测箱，19-采集器，20-酸度计，21-溶解氧计，22-电导率计，23-氧化还原电位计，24-基座，25-连接轴。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步说明。