[发明专利]一种岩石剪切试验装置

说明书

本发明涉及岩石试验技术领域，公开了一种岩石剪切试验装置，包括第一座体、第二座体、弹性带、驱动机构以及储液箱；第一座体具有用于供岩石上部容置的第一凹腔；第二座体具有用于供岩石下部容置的第二凹腔；弹性带绕预定轴线环形设置并用于张紧在岩石中部的外表面上；弹性带围合形成柱状空间，第一凹腔、第二凹腔以及柱状空间连通形成密封的容置腔室；储液箱具有用于容置预定液体的预定空间；预定空间和柱状空间通过管道连通。本发明将难以观测的裂隙体积的复杂变化转化为易于观测的储液箱内的液位变化，通过观测储液箱内的液位变化，即可便捷地获得岩石的裂隙体积变化。

技术领域

本发明涉及岩石试验技术领域，特别是涉及一种岩石剪切试验装置。

背景技术

岩石剪切试验是测定岩石抗剪强度指标的试验。

其中，在岩石剪切试验中的裂隙的体积变化是一个重要的研究因素，其对地热、页岩气开采中流体的流动、溶质的运移等问题的研究具有重要的意义。

然而，现有的岩石剪切试验装置中，一般仅能够测定岩石的抗剪切强度指标，难以测定裂隙的体积变化。岩石在受到剪切力作用时，岩石试样产生细微裂纹，达到一定应力水平后微裂纹进一步发展为裂隙，进而沿破坏面发生脆性破坏或塑性破坏，岩石试样的破坏伴随有微凸体的弹性变形、劈裂、磨粒的产生与迁移、结构面错动等过程，导致裂隙面在发生水平切向运动外还产生向上的移动。这种剪切过程中产生的法向移动分量称之为“剪胀”。剪胀会引起裂隙体积的变化，致使裂隙的体积变化难以测定。

因此，亟需提出能够对裂隙体积进行测定的岩石剪切试验装置。

发明内容

本发明的目的是：提出一种能够对裂隙体积进行测定的岩石剪切试验装置。

为了实现上述目的，本发明提供了一种岩石剪切试验装置，包括第一座体、第二座体、弹性带、驱动机构以及储液箱；第一座体具有用于供岩石上部容置的第一凹腔；第二座体具有用于供岩石下部容置的第二凹腔；弹性带绕预定轴线环形设置并用于张紧在岩石中部的外表面上；所述弹性带围合形成柱状空间，所述第一凹腔、第二凹腔以及柱状空间连通形成密封的容置腔室；驱动机构用于驱动所述第一座体或所述第二座体，以使所述第一座体和所述第二座体在所述预定轴线的垂直方向上产生相对位移；储液箱具有用于容置预定液体的预定空间；所述预定空间和所述柱状空间通过管道连通。

进一步地，所述第一凹腔包括第一子区域和第一填充区域；第一子区域供岩石上部安装；第一填充区域处于所述第一子区域和所述第一凹腔内壁之间并用于填充第一密封材料。

进一步地，还包括第一压力传感器；所述第一压力传感器设于所述第一填充区域内并安装在所述第一凹腔的内壁上。

进一步地，所述第二凹腔包括第二子区域和第二填充区域；第二子区域供岩石下部安装；第二填充区域处于所述第二子区域和所述第二凹腔内壁之间并用于填充第二密封材料。

进一步地，还包括第二压力传感器；所述第二压力传感器设于所述第二填充区域内并安装在所述第二凹腔的内壁上。

进一步地，还包括用于监测所述预定液体的液位变化的液位传感器；所述液位传感器设于所述预定空间内

进一步地，所述储液箱上设有与所述预定腔室连通的进液口，所述弹性带上设有与所述柱状空间连通的出液口；所述进液口和所述出液口通过管道连通。

进一步地，所述进液口和所述出液口之间的管道为刚性管体。

进一步地，还包括用于驱动所述第一座体以向岩石上部施加第一压紧力的第一压紧机构。

进一步地，还包括用于驱动所述第二座体以向岩石下部施加第二压紧力的第二压紧机构。

本发明实施例一种岩石剪切试验装置与现有技术相比，其有益效果在于：