[发明专利]一种非对称荷载软岩蠕变-渗流试验装置与试验方法

权利要求书

1.一种非对称荷载软岩蠕变-渗流试验装置，其特征在于：包括非对称荷载蠕变施加装置、围压加载装置、瓦斯压力加载装置和监测装置；

所述非对称荷载蠕变施加装置包括支撑底座（1），支撑底座（1）的两端分别设有支撑杆Ⅰ（2）和支撑杆Ⅱ（42），其中，支撑杆Ⅰ（2）的顶端低于支撑杆Ⅱ（42）的顶端，支撑杆Ⅰ（2）和支撑杆Ⅱ（42）的顶端分别设有传压横梁Ⅰ（4）和传压横梁Ⅱ（7），传压横梁Ⅰ（4）和传压横梁Ⅱ（7）的一端分别穿过支撑杆Ⅰ（2）和支撑杆Ⅱ（42）的顶端，分别通过上螺母（3）和下螺母（3）固定，传压横梁Ⅰ（4）和传压横梁Ⅱ（7）的另一端分别铰接有砝码吊盘Ⅰ（6）和砝码吊盘Ⅱ（8），传压横梁Ⅰ（4）和传压横梁Ⅱ（7）的下方分别通过传压垫块Ⅰ（11）和传压垫块Ⅱ（9）连接有承压杆Ⅰ（12）和承压杆Ⅱ（10），其中，传压横梁Ⅰ（4）上设有穿孔，支撑杆Ⅱ（42）和承压杆Ⅱ（10）的顶端分别穿过传压横梁Ⅰ（4）的穿孔，承压杆Ⅰ（12）和承压杆Ⅱ（1）的另一端分别连接有承压垫片Ⅰ（13）和承压垫片Ⅱ（14）。

2.根据权利要求1所述的一种非对称荷载软岩蠕变-渗流试验装置，其特征在于：所述围压加载装置包括液压泵（33）和围压腔（38），围压腔（38）底部与支撑底座（1）连接，围压腔（38）的顶部设有密封盖（39），围压腔（38）位于支撑杆Ⅰ（2）和支撑杆Ⅱ（42）之间，液压泵（33）通过进油管（34）与围压腔（38）的底部连接，进油管（34）上依次设有开关（25）、调压阀（26）和压力表Ⅱ（36），围压腔（38）的底部设有出油管（37），出油管（37）上设有开关，围压腔（38）内放置煤样（20）。

3.根据权利要求2所述的一种非对称荷载软岩蠕变-渗流试验装置，其特征在于：所述瓦斯压力加载装置包括瓦斯气瓶（24）、气体缓冲箱（29）、微孔板Ⅰ（15）、微孔板Ⅱ（16）、微孔板Ⅲ（17）、承压垫块（18）和热缩管（19），瓦斯气瓶（24）的出气口和气体缓冲箱（29）的进气口通过进气管（30）连接，微孔板Ⅰ（15）和微孔板Ⅱ（16）分别位于煤样（20）的顶端，分别位于承压垫片Ⅰ（13）和承压垫片Ⅱ（14）的下方，气体缓冲箱（29）的出气口通过进气管（30）伸入围压腔（38）内，位于微孔板Ⅰ（15）和微孔板Ⅱ（16）的上方，微孔板Ⅲ（17）位于煤样（20）的底端，承压垫块（18）位于微孔板Ⅲ（17）的下方，承压垫块（18）位于支撑底座（1）上，微孔板Ⅲ（17）的下方设有出气管（31），热缩管（19）截面呈倒置U型，承压垫片Ⅰ（13）、承压垫片Ⅱ（14）、微孔板Ⅰ（15）、微孔板Ⅱ（16）、微孔板Ⅲ（17）和煤样（20）位于热缩管（19）内，热缩管（19）的底部与承压垫块（18）相交，瓦斯气瓶（24）和气体缓冲箱（29）的进气管上依次设有开关Ⅰ、调压阀（26）、减压阀（27）、开关Ⅱ和压力表Ⅰ（28），出气管上依次设有压力表、开关和流量计（32）。

4.根据权利要求3所述的一种非对称荷载软岩蠕变-渗流试验装置，其特征在于：所述监测装置包括传感器（21）和数据采集器（23），传感器（21）通过耦合剂与热缩管（19）黏贴，传感器（21）通过导线（22）与数据采集器（23）连接，导线（22）从支撑底座（1）的底部穿过。

5.根据权利要求1所述的一种非对称荷载软岩蠕变-渗流试验装置，其特征在于：所述支撑杆Ⅰ（2）和支撑杆Ⅱ（42）的一端分别与支撑底座（1）通过螺纹连接，所述支撑杆Ⅰ（2）和支撑杆Ⅱ（42）分别包括支撑连接杆Ⅰ和支撑连接杆Ⅱ，支撑连接杆Ⅰ的一端和支撑连接杆Ⅱ的一端铰接。

6.根据权利要求1所述的一种非对称荷载软岩蠕变-渗流试验装置，其特征在于：所述承压杆Ⅰ（12）和承压杆Ⅱ（10）与承压垫片Ⅰ（13）和承压垫片Ⅱ（14）分别通过螺纹连接，所述承压杆Ⅰ（12）和承压杆Ⅱ（10）分别包括承压连接杆Ⅰ和承压连接杆Ⅱ，承压连接杆Ⅰ的一端和承压连接杆Ⅱ的一端铰接。