[发明专利]一种渗流检测试验仪

说明书

本申请涉及一种渗流检测试验仪，包括试验箱，试验箱内壁开设有水流通道，水流通道环绕岩石试块且连通岩石试块上的岩石节理，所述水流通道内设有用于检测流量的渗流表；下垫块；上垫块，所述上垫块用于给与岩石试块竖向应力，岩石试块位于上垫块与下垫块之间；竖向加载系统，竖向加载系统用于给与上垫块竖向应力；供水组件，供水组件用于连通水流通道给水流通道供高温高压水；排水组件，排水组件用于排出试验箱内的积水。通过采用上述技术方案，本试验仪可辅助探索高温高压水对裂隙岩体的应力腐蚀作用，揭示深部岩体在高温高压渗流水的作用下的破坏及演化规律。

技术领域

本申请涉及高温高压渗流水检测的领域，尤其是涉及一种渗流检测试验仪。

背景技术

随着深部岩体的不断开发利用，受到高地应力和高渗透压的作用，地下结构往往会失稳或破坏，使得深部岩体的资源开发成为了一个重大的挑战。

对于采场顶底板发生渗透性失稳的研究，工程技术人员和以前的学者都做出了很多贡献，他们从流固-耦合、应力-渗流耦合、应力-渗流-温度耦合、颗粒迁移变质量渗流等各个角度进行研究，并且采用数值模拟，室内相似模拟试验、现场试验等角度探索发生突水灾害的内在机理和防治措施，但是绝大多数学者以研究含有节理构造的地质为背景，通过离散元等数值软件研究裂隙发育规律，而实际上，裂隙岩体在高温、高承压水和大变形的条件下也会发生突水灾害，这种突水灾害也对深部资源开发有巨大的威胁，因此在高温高压环境下裂隙岩体外力作用所产生的应力腐蚀，对研究深部裂隙岩体的破坏具有一定的意义。

应力腐蚀是裂隙岩体在应力和腐蚀介质联合作用下，由岩石内部初始裂纹逐步扩展到临界裂纹而最后导致破坏的现象。而地下水作为一种腐蚀介质，在高温高压下，可加速岩体裂隙端部的应力腐蚀过程，这对研究地震发育、前兆机理提供了依据。

目前针对裂隙岩体的应力腐蚀方面的研究相对较少，无匹配的检测试验仪可进行相关试验。

针对上述中的相关技术，发明人认为现有的试验仪存在无法匹配针对裂隙岩体的应力腐蚀方面的研究的缺陷。

发明内容

为了针对裂隙岩体的应力腐蚀方面的进行研究，

本申请提供的一种渗流检测试验仪，采用如下的技术方案：

一种渗流检测试验仪，包括

试验箱，试验箱内壁开设有水流通道，水流通道环绕岩石试块且连通岩石试块上的岩石节理，所述水流通道内设有用于检测流量的渗流表；

下垫块，下垫块放置于试验箱内，所述下垫块用于给与岩石试块竖向应力；

上垫块，上垫块位于下垫块上方，所述上垫块用于给与岩石试块竖向应力，岩石试块位于上垫块与下垫块之间；

竖向加载系统，竖向加载系统用于给与上垫块竖向应力；

供水组件，供水组件用于连通水流通道给水流通道供高温高压水；

排水组件，排水组件用于排出试验箱内的积水。

通过采用上述技术方案，在试验时，将岩石试块放置到上垫块和下垫块之间。通过竖向加载系统对上垫块施力，使岩石试块两侧均受到竖向的应力。然后供水组件供高温高压水，排水组件排水，使水流一直渗透冲刷岩石试块的岩石节理处，模拟了自然环境。直到裂隙岩体渗流破坏为止。

从而本试验仪可辅助探索高温高压水对裂隙岩体的应力腐蚀作用，揭示深部岩体在高温高压渗流水的作用下的破坏及演化规律。且本发明的结构较为简单、制造成本低，且实验成本低，部件易于更换。

同时本试验仪既可以做有无渗流水作用下的单轴压缩试验，还可做有无渗流水作用下的单轴蠕变试验，功能更全，实用性更强。

可选的，所述供水组件包括水箱和连接于水箱的供水管，所述供水管上设有抽水泵、高压泵、稳压器、加热器和流量计，所述上垫块内开设有供水腔，所述供水腔内壁开设有供水通道，所述供水通道连通水流通道，所述供水管连通供水腔。