CN104964881A - 一种测量尾矿材料力学性质的三轴流变实验装置 - Google Patents

一种测量尾矿材料力学性质的三轴流变实验装置 Download PDF

Info

Publication number
CN104964881A
CN104964881A CN201510384224.1A CN201510384224A CN104964881A CN 104964881 A CN104964881 A CN 104964881A CN 201510384224 A CN201510384224 A CN 201510384224A CN 104964881 A CN104964881 A CN 104964881A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pressure
water
stop sheet
steel cylinder
bearing steel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201510384224.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104964881B (zh
Inventor
王光进
曹蕊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kunming University of Science and Technology
Original Assignee
Kunming University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kunming University of Science and Technology filed Critical Kunming University of Science and Technology
Priority to CN201510384224.1A priority Critical patent/CN104964881B/zh
Publication of CN104964881A publication Critical patent/CN104964881A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104964881B publication Critical patent/CN104964881B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Abstract

本发明公开一种测量尾矿材料力学性质的三轴流变实验装置,属于矿山岩土工程技术领域。本发明所述三轴流变实验装置主要由试样容器装置、水加压装置、轴向加载装置、施压装置、辅助装置组成,本发明所述主要用于矿山尾矿坝坝体材料的流变力学实验研究,即用于探讨尾矿材料中应力、应变状态的形成和随时间的变化关系,此三轴流变仪也可用于岩土工程中的细粒土、粘土等材料的流变实验。利用此三轴流变仪可以测定尾矿坝坝体材料的流变参数,从而为矿山尾矿坝及各类土体边坡工程的稳定性预测预报及灾害防治提供理论基础,本发明能在节省大量水资源的情况下,获得较为稳定持久的流变参数。

Description

一种测量尾矿材料力学性质的三轴流变实验装置
技术领域
本发明涉及一种测量尾矿材料力学性质的三轴流变实验装置,属于矿山岩土工程技术领域。
背景技术
随着现代土木工程愈来愈多样化、复杂化、大型化,对岩土工程学科提出了更高的要求。虽然土力学经过近百年的发展,已取得长足的进步。许多理论还是沿用了连续介质力学理论,没能很好地解决实际工程问题,因此考虑土体多孔介质特性,开展相关力学理论的研究很为必要。另外由于土体的复杂性,抗剪强度参数取值和一些土压力计算方法出现多样性,不能选取准确的参数和计算方法会造成安全隐患和经济损失,因此通过考虑土体本身的特性,研究这些抗剪强度指标之间的关系以及土压力计算方法差异的原因尤为迫切。 本文研究了不固结不排水、固结不排水和固结排水三种不同的强度指标,并通过考虑物理性质指标,探索了三种参数之间的大小和关系。为工程中选用参数时提供参考。 基于土的物理指标——孔隙率,提出了新的有效应力原理,并推导了考虑孔隙率的Ⅱiot固结方程,使公式更符合土的实际情况。 基于土的物理指标——渗透系数,提出了新的水-土计算方法。这使土压力的计算公式更为合理。 基于土的物理性质,开展相关力学性质和理论研究,不仅具有很高的理论意义,也有很大的工程应用前景。
尾矿库是矿山企业最大的环境保护工程项目。可以防止尾矿向江、河、湖、海沙漠及草原等处任意排放。一个矿山的选矿厂只要有尾矿产生,就必须建有尾矿库。所以说尾矿库是矿山选矿厂生产必不可少的组成部分。尾矿坝作为整个矿山企业最大的人造危险源,其安全性对矿区人民的生命、财产以及社会的安全稳定造成了严重影响,引起了社会各界的高度重视。但由于外界环境的干扰性、传感器的局限性、监测手段的不完善性以及坝体结构的动态变化性等因素的影响,使得监测信息和风险模态信息常常是不完备的,且具有随机、模糊、不完整等不确定性,进而造成了两者间映射关系的复杂多变性,严重制约了监测系统的评估功效。因此,如何对坝体的监测信息和风险模态信息进行不确定性分析,建立两者间的复杂多变性映射关系是解决评估效果差、评估难问题的关键。
所以本发明设计了一种测量尾矿材料力学性质的三轴流变实验装置,本装置可模拟在各种情况下,开展恒定围压、轴压和非恒定围压、非恒定轴压下的流变实验;同时,可以开展“排水”和“不排水”条件下尾矿材料的三轴流变实验。另外,本装置通过竖直隔水板装置,把充水容腔分为两个部分,容腔一边连接加压活塞,另一遍连接土样,靠加压活塞给水体施加压力,水压和大气压力把水压向土样,以保持或增大围压。这样获得的压力更加“安全”、“稳定”、“持久”,且能节省大量水资源。因此,本发明装置不仅节省水资源,还大大提高了所测尾矿材料流变参数的可靠性和准确性。从而为矿山尾矿坝坝体的稳定性研究提供更可靠的流变参数。
发明内容
本发明提供一种测量尾矿材料力学性质的三轴流变实验装置,该装置可以针对矿山尾矿坝的尾矿材料及土样开展室内的三轴流变实验研究,以获取更接近于土体实际的力学特性,也可通过此装置寻找到土样中的相对弱面,测得相对弱面的强度值,以更准确的获取土体的流变力学参数。
本发明所述三轴流变实验装置,包括压力杆1、加压板2、固定橡皮塞3、上部承压钢筒4、上隔水板5、竖直隔水板6、承压板7、加压活塞8、加压杆9、橡皮膜10、加密铁丝网11、下隔水板12、孔隙水排水连接管13、排水管钉14、测压管钉15、孔隙水测压连接管16、注水管钉17、围压测压管18、排水管19、孔隙水排水管20、注水管21、孔隙水测压管22、容器底板23,压力杆1依次穿过加压板2、上部承压钢筒4与承压板7连接;加压板2上对称设有两个加压杆9,两个加压杆9均穿过上部承压钢筒4与加压活塞8连接;上部承压钢筒4的内部设有竖直隔水板6,竖直隔水板6与上部承压钢筒4的顶部相连,与下部承压钢筒25的底部相离;加压活塞8镶嵌于上部承压钢筒4与竖直隔水板6之间,将上部承压钢筒4与竖直隔水板6之间的间隙分隔为加压容腔29和充水容腔30;上部承压钢筒4和下部承压钢筒25可拆卸连接,下部承压钢筒25位于容器底板23上;橡皮膜10的上端固定有上隔水板5,上端固定有下隔水板12,承压板7位于上隔水板5的上面,橡皮膜10的下面固定在下部承压钢筒25上,橡皮膜10位于竖直隔水板6内部;下部承压钢筒25的底部与围压测压管18、排水管19、注水管21连通,孔隙水排水管20、孔隙水测压管22穿过下部承压钢筒25与橡皮膜10连通;围压测压管18和孔隙水测压管22上均设有压力表28。
本发明所述三轴流变实验装置还包括加压装置,加压装置包括气压输入口Ⅰ33、气压输入口Ⅱ34、玻璃罩Ⅰ35、玻璃罩Ⅱ36、液压隔水板Ⅰ37、液压隔水板Ⅱ38,玻璃罩Ⅰ35位于玻璃罩Ⅱ36的内部,玻璃罩Ⅰ35的上端设有气压输入口Ⅰ33,玻璃罩Ⅱ36的上端设有气压输入口Ⅱ34;玻璃罩Ⅰ35的内部设有液压隔水板Ⅰ37,在压力作用下液压隔水板Ⅰ37可沿玻璃罩Ⅰ35的内壁上下滑动,液压隔水板Ⅰ37与压力杆1的上端接触;玻璃罩Ⅱ36的内部设有液压隔水板Ⅱ38,在压力作用下液压隔水板Ⅱ38可沿玻璃罩Ⅱ36的内壁上下滑动,玻璃罩Ⅱ36与加压板2接触。
本发明所述加压杆9、压力杆1与上部承压钢筒4通过固定橡皮塞3连接。
本发明所述上部承压钢筒4和下部承压钢筒25连接处设有隔水塞26;排水管19、注水管21、孔隙水排水管20上均设有阀门27。
本发明所述下部承压钢筒25的底部为加密铁丝网11。
本发明所述孔隙水排水连接管13与孔隙水排水管20相连,排水管钉14与排水管19相连,测压管钉15与围压测压管18相连,孔隙水测压连接管16与孔隙水测压管22相连,注水管钉17与注水管21相连;排水管19穿过隔水板排水口31与排水管钉14相连、孔隙水测压连接管16穿过隔水板测压口32与孔隙水测压管22相连;注水管钉17、排水管钉14和测压管钉15,三个管钉的下部呈“尖状”结构,管钉长度超出下部承压钢筒25。
本发明所述上隔水板5、承压板7、橡皮膜10、下隔水板12、排水管钉14、测压管钉15、注水管钉17、下部承压钢筒25等组成试样容器装置。在试样容器装置的下部承压钢筒25设置了凹凸槽,以便在流变实验过程中固定橡皮膜10,防止橡皮膜10的滑动;另外,在下部承压钢筒25的底部设置了注水管钉17,排水管钉14,测压管钉15,三个管钉固定于下部承压钢筒25上,三个管钉的下部呈“尖状”结构且“长出”下部承压钢筒25,同时注水管钉17,排水管钉14,测压管钉15都是各自连通的,注水管钉17,排水管钉14,测压管钉15的作用在于:第一,能测定充水容腔30中的水压并进行充、放水;第二,三个管钉的下部“长出”承压钢筒16的目的在于保证实验过程中注水管钉17,排水管钉14,测压管钉15不脱离容器底板23的连通孔,以防止充水容腔30的水渗出;第三,三个管钉的下部呈“尖状”结构的目的是为了在安装橡皮膜10时,便于戳破与注水管钉17,排水管钉14,测压管钉15位置相对应的橡皮膜10,以便于与下部容器底板23连通。
本发明所述加压板2、上部承压钢筒4、竖直隔水板6、加压活塞8、加压容腔29、充水容腔30等组成水加压装置;加压板2中间开一个小孔,可让压力杆1和玻璃罩Ⅱ35无摩擦通过;实验时,首先,从施压装置获得压力,从而推动加压板2,然后,由加压板2带动加压活塞8对上部承压钢筒4、下部承压钢筒25中的水进行压缩,使水体在压力下绕过竖直隔水板6,并且充满土样周围的空间,随着加压板2上压力的增大,围压相应增大从而对三轴流变实验施加不同压力的稳定围压。
本发明所述压力杆1、上隔水板5、承压板7等组成轴向加载装置;在实验过程中,先将上隔水板5放于实验的土样上,之后将承压板7放置于上隔水板9之上,最后将压力杆1穿过上部承压钢筒4和加压杆1的预留孔并与承压板13连接起来,然后从施压装置获得压力,从而推动压力杆1。本装置是通过对压力杆对土样施加不同的稳定轴压。
本发明所述隔水板测压口32、气压输入口Ⅰ33、气压输入口Ⅱ34、玻璃罩Ⅰ35、玻璃罩Ⅱ36等组成施压装置。首先,从气压输入口Ⅰ33玻璃罩Ⅰ35内压入气体,使得其内部油品内压增大从而使液压隔水板Ⅱ38推动压力杆1;其中液压隔水板Ⅱ38 和液压隔水板Ⅰ39两端设计为“T”型,并且两端与玻璃罩紧密接触,可以用来稳固压力杆1和加压板2,还可以在推动液压隔水板Ⅱ38 和液压隔水板Ⅰ39时防止油品渗出。
本发明所述固定橡皮塞3、加密铁丝网11、下隔水板12、围压测压管18、排水管19、孔隙水排水管20、注水管21、孔隙水测压管22、容器底板23、隔水塞26、阀门27、压力表28、隔水板排水口31、隔水板测压口32等组成辅助装置;在实验过程中,固定橡皮塞3可以防止压力杆1和加压板2由于施力不稳定而左右摇晃。其次,在上部承压钢筒4和下部承压钢筒25之间用隔水塞26连接,隔水塞26除了能连接上部承压钢筒4和下部承压钢筒25之外,还起到防止充水容腔30内的水沿着缝隙向外流出。并且在容器底板23上放置下隔水板12,并且下隔水板12上开有隔水板测压口32和隔水板排水口31两个孔,其作用在于测定土样在不排水和排水条件下的流变力学参数。最后,在下隔水板12上放置加密铁丝网11;设置加密铁丝网11的目的在于防止实验土样中的小颗粒通过隔水板测压口32和隔水板排水口31进入孔隙水排水管20和孔隙水测压管22,从而堵塞孔隙水排水管20和孔隙水测压管22。
本发明所述装置实验时:首先,由加压板2带动加压活塞8对上部承压钢筒4、下部承压钢筒25中的水进行压缩,使水体在压力下绕过竖直隔水板6,并且充满土样周围的空间,随着加压板2上压力的增大,围压相应增大从而对三轴流变实验施加不同压力的稳定围压;将上隔水板5放于实验的土样上,之后将承压板7放置于上隔水板9之上,最后将压力杆1穿过上部承压钢筒4和加压杆1的预留孔并与承压板13连接起来;本装置是通过对压力杆对土样施加不同的稳定轴压。
本发明与现有技术相比,具有以下优点和效果:
(1)本发明所述装置能开展“排水”与“不排水”条件下的尾矿材料的三轴流变实验;能为装置提供稳定、持久的围压和轴向压力。
(3)现在常用的流变实验大多都需要大量的水来维持和改变围压,此发明加入了竖直隔水板,可以借助大气压力和水压把水分压入靠近土样的一端,这样既能节水,又不影响对围压的控制。
(4)为了让加压杆和压力杆和施压装置都能正常使用,在横向加压杆上开一个小孔,使得压力杆和玻璃罩Ⅱ可以无摩擦通过,三者运行均正常并且互不影响。
(5)此发明借助固定橡皮塞限制了加压杆和压力杆在水平方向上的运动,这样即便是杆身较长,也不会影响到加压时的稳定性。在对实验土样施加轴向压力时,可获得稳定持久的轴向压力。
(6)在实验过程中,能实时测定土样中孔隙水压的变化、施加围压的大小等参数。能在实验过程中实时改变流变实验的参数(如调整土样孔隙水压、围压及轴向荷载的大小等),从而能更深入研究土的流变特性。
(7)可完成恒定围压和恒定轴压下的流变实验,同时还可开展非恒定围压和非恒定轴压下的流变实验。本发明能在节省大量水资源的情况下,获得较为稳定持久的流变参数。
附图说明
图1为三轴流变仪压缩装置的剖面示意图。
图2为三轴流变仪压缩装置的框架结构示意图。
图3为三轴流变仪压缩装置的内部构造示意图。
图4为三轴流变仪压缩装置的容器底座和下部承压钢筒拆分结构示意图
图5为三轴流变仪的整体剖面示意图。
图6为三轴流变仪的施压装置剖面示意图。
图中:1-压力杆;2-加压板;3-固定橡皮塞;4-上部承压钢筒;5-上隔水板;6-竖直隔水板;7-承压板;8-加压活塞;9-加压杆;10-橡皮膜;11-加密铁丝网;12-下隔水板;13-孔隙水排水连接管;14-排水管钉;15-测压管钉;16-孔隙水测压连接管;17-注水管钉;18-围压测压管;19-排水管;20-孔隙水排水管;21-注水管;22-孔隙水测压管;23-容器底板;24-橡皮垫;25-下部承压钢筒;26-隔水塞;27-阀门;28-压力表;29-加压容腔;30-充水容腔;31-隔水板排水口;32-隔水板测压口;33-气压输入口Ⅰ;34-气压输入口Ⅱ;35-玻璃罩Ⅰ;36-玻璃罩Ⅱ;37-液压隔水板Ⅰ;38-液压隔水板Ⅱ。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明,但本发明的保护范围并不限于所述内容。
实施例1
本实施例所述三轴流变实验装置,包括压力杆1、加压板2、固定橡皮塞3、上部承压钢筒4、上隔水板5、竖直隔水板6、承压板7、加压活塞8、加压杆9、橡皮膜10、加密铁丝网11、下隔水板12、孔隙水排水连接管13、排水管钉14、测压管钉15、孔隙水测压连接管16、注水管钉17、围压测压管18、排水管19、孔隙水排水管20、注水管21、孔隙水测压管22、容器底板23,压力杆1依次穿过加压板2、上部承压钢筒4与承压板7连接;加压板2上对称设有两个加压杆9,两个加压杆9均穿过上部承压钢筒4与加压活塞8连接;上部承压钢筒4的内部设有竖直隔水板6,竖直隔水板6与上部承压钢筒4的顶部相连,与下部承压钢筒25的底部相离;加压活塞8镶嵌于上部承压钢筒4与竖直隔水板6之间,将上部承压钢筒4与竖直隔水板6之间的间隙分隔为加压容腔29和充水容腔30;上部承压钢筒4和下部承压钢筒25可拆卸连接,下部承压钢筒25位于容器底板23上;橡皮膜10的上端固定有上隔水板5,上端固定有下隔水板12,承压板7位于上隔水板5的上面,橡皮膜10的下面固定在下部承压钢筒25上,橡皮膜10位于竖直隔水板6内部;下部承压钢筒25的底部与围压测压管18、排水管19、注水管21连通,孔隙水排水管20、孔隙水测压管22穿过下部承压钢筒25与橡皮膜10连通;围压测压管18和孔隙水测压管22上均设有压力表28,如图1~6所示。
本实施例所述三轴流变实验装置还包括加压装置,加压装置包括气压输入口Ⅰ33、气压输入口Ⅱ34、玻璃罩Ⅰ35、玻璃罩Ⅱ36、液压隔水板Ⅰ37、液压隔水板Ⅱ38,玻璃罩Ⅰ35位于玻璃罩Ⅱ36的内部,玻璃罩Ⅰ35的上端设有气压输入口Ⅰ33,玻璃罩Ⅱ36的上端设有气压输入口Ⅱ34;玻璃罩Ⅰ35的内部设有液压隔水板Ⅰ37,在压力作用下液压隔水板Ⅰ37可沿玻璃罩Ⅰ35的内壁上下滑动,液压隔水板Ⅰ37与压力杆1的上端接触;玻璃罩Ⅱ36的内部设有液压隔水板Ⅱ38,在压力作用下液压隔水板Ⅱ38可沿玻璃罩Ⅱ36的内壁上下滑动,玻璃罩Ⅱ36与加压板2接触。
本实施例所述加压杆9、压力杆1与上部承压钢筒4通过固定橡皮塞3连接。
本实施例所述上部承压钢筒4和下部承压钢筒25连接处设有隔水塞26;排水管19、注水管21、孔隙水排水管20上均设有阀门27。
本实施例所述下部承压钢筒25的底部为加密铁丝网11。
本实施例所述孔隙水排水连接管13与孔隙水排水管20相连,排水管钉14与排水管19相连,测压管钉15与围压测压管18相连,孔隙水测压连接管16与孔隙水测压管22相连,注水管钉17与注水管21相连;排水管19穿过隔水板排水口31与排水管钉14相连、孔隙水测压连接管16穿过隔水板测压口32与孔隙水测压管22相连;注水管钉17、排水管钉14和测压管钉15,三个管钉的下部呈“尖状”结构,管钉长度超出下部承压钢筒25。
本实施例所述装置的使用过程为:
(1)先取下上部承压钢筒4,同时将橡皮膜10包裹在下部承压钢筒25的内侧,并利用注水管钉17、排水管钉14和测压管钉15将其相对应位置的橡皮膜10戳穿,然后将包裹了橡皮膜10的下部承压钢筒25放置于容器底板23对应的位置。
(2)将下部承压钢筒25置于容器底板23的相应位置,并依次放上下隔水板12和加密铁丝网11,在放置上下隔水板12时,要保证孔隙水测压连接管16和孔隙水排水连接管13分别与下部承压钢筒25上的相应开口对应。
(3)再将制备好的尾矿样或土样装入加密铁丝网11之上的腔体,装好土样后,再依次将上隔水板5和承压板7放置于土样之上。
(4)将隔水塞26和上部承压钢筒4分别安装于下部承压钢筒25的上部。同时,将压力环1穿过加压板2预留小孔,并承压板7相连。
(5)关闭排水管19的阀门并打开注水管21的阀门,然后往充水容腔30充水,直到充满水为止;同时向气压输入口Ⅰ33和气压输入口Ⅱ34内输入气压,通过施压装置推入加压板2,将承压板7放下,不断增加在加压板2和承压板7上的压力,使得压力直到围压测压管18的压力表的读数达到实验所要求的读数。并记录下孔隙水测压管22的压力表读数变化。
(6)如果是排水实验,则打开孔隙水排水管20的阀门;不排水实验,则关闭孔隙水排水管20的阀门;然后在压力杆1上增压力,直到达到实验要求,然后持续此种状态如果实验过程中需要改变实验参数,则按所设计的实验要求来完成,以满足所设计的流变实验的时长,并记录下施加的压力、压力杆1的位移量和孔隙水测压管22的压力表读数直至实验结束。
(7)实验结束后,让压力杆1处于自由状态,并打开排水管19的阀门,排除充水容腔30中的水;最后卸下此实验装置的其它构件,位下一组实验做准备。
实施例2
本实施例所述三轴流变实验装置,包括压力杆1、加压板2、固定橡皮塞3、上部承压钢筒4、上隔水板5、竖直隔水板6、承压板7、加压活塞8、加压杆9、橡皮膜10、加密铁丝网11、下隔水板12、孔隙水排水连接管13、排水管钉14、测压管钉15、孔隙水测压连接管16、注水管钉17、围压测压管18、排水管19、孔隙水排水管20、注水管21、孔隙水测压管22、容器底板23,压力杆1依次穿过加压板2、上部承压钢筒4与承压板7连接;加压板2上对称设有两个加压杆9,两个加压杆9均穿过上部承压钢筒4与加压活塞8连接;上部承压钢筒4的内部设有竖直隔水板6,竖直隔水板6与上部承压钢筒4的顶部相连,与下部承压钢筒25的底部相离;加压活塞8镶嵌于上部承压钢筒4与竖直隔水板6之间,将上部承压钢筒4与竖直隔水板6之间的间隙分隔为加压容腔29和充水容腔30;上部承压钢筒4和下部承压钢筒25可拆卸连接,下部承压钢筒25位于容器底板23上;橡皮膜10的上端固定有上隔水板5,上端固定有下隔水板12,承压板7位于上隔水板5的上面,橡皮膜10的下面固定在下部承压钢筒25上,橡皮膜10位于竖直隔水板6内部;下部承压钢筒25的底部与围压测压管18、排水管19、注水管21连通,孔隙水排水管20、孔隙水测压管22穿过下部承压钢筒25与橡皮膜10连通;围压测压管18和孔隙水测压管22上均设有压力表28。
实施例3
本实施例所述三轴流变实验装置,包括压力杆1、加压板2、固定橡皮塞3、上部承压钢筒4、上隔水板5、竖直隔水板6、承压板7、加压活塞8、加压杆9、橡皮膜10、加密铁丝网11、下隔水板12、孔隙水排水连接管13、排水管钉14、测压管钉15、孔隙水测压连接管16、注水管钉17、围压测压管18、排水管19、孔隙水排水管20、注水管21、孔隙水测压管22、容器底板23,压力杆1依次穿过加压板2、上部承压钢筒4与承压板7连接;加压板2上对称设有两个加压杆9,两个加压杆9均穿过上部承压钢筒4与加压活塞8连接;上部承压钢筒4的内部设有竖直隔水板6,竖直隔水板6与上部承压钢筒4的顶部相连,与下部承压钢筒25的底部相离;加压活塞8镶嵌于上部承压钢筒4与竖直隔水板6之间,将上部承压钢筒4与竖直隔水板6之间的间隙分隔为加压容腔29和充水容腔30;上部承压钢筒4和下部承压钢筒25可拆卸连接,下部承压钢筒25位于容器底板23上;橡皮膜10的上端固定有上隔水板5,上端固定有下隔水板12,承压板7位于上隔水板5的上面,橡皮膜10的下面固定在下部承压钢筒25上,橡皮膜10位于竖直隔水板6内部;下部承压钢筒25的底部与围压测压管18、排水管19、注水管21连通,孔隙水排水管20、孔隙水测压管22穿过下部承压钢筒25与橡皮膜10连通;围压测压管18和孔隙水测压管22上均设有压力表28。
本实施例所述上部承压钢筒4和下部承压钢筒25连接处设有隔水塞26;排水管19、注水管21、孔隙水排水管20上均设有阀门27。
本实施例所述下部承压钢筒25的底部为加密铁丝网11。
本实施例所述孔隙水排水连接管13与孔隙水排水管20相连,排水管钉14与排水管19相连,测压管钉15与围压测压管18相连,孔隙水测压连接管16与孔隙水测压管22相连,注水管钉17与注水管21相连;排水管19穿过隔水板排水口31与排水管钉14相连、孔隙水测压连接管16穿过隔水板测压口32与孔隙水测压管22相连;注水管钉17、排水管钉14和测压管钉15,三个管钉的下部呈“尖状”结构,管钉长度超出下部承压钢筒25。

Claims (7)

1.一种测量尾矿材料力学性质的三轴流变实验装置,其特征在于:包括压力杆(1)、加压板(2)、固定橡皮塞(3)、上部承压钢筒(4)、上隔水板(5)、竖直隔水板(6)、承压板(7)、加压活塞(8)、加压杆(9)、橡皮膜(10)、加密铁丝网(11)、下隔水板(12)、孔隙水排水连接管(13)、排水管钉(14)、测压管钉(15)、孔隙水测压连接管(16)、注水管钉(17)、围压测压管(18)、排水管(19)、孔隙水排水管(20)、注水管(21)、孔隙水测压管(22)、容器底板(23),压力杆(1)依次穿过加压板(2)、上部承压钢筒(4)与承压板(7)连接;加压板(2)上对称设有两个加压杆(9),两个加压杆(9)均穿过上部承压钢筒(4)与加压活塞(8)连接;上部承压钢筒(4)的内部设有竖直隔水板(6),竖直隔水板(6)与上部承压钢筒(4)的顶部相连,与下部承压钢筒(25)的底部相离;加压活塞(8)镶嵌于上部承压钢筒(4)与竖直隔水板(6)之间,将上部承压钢筒(4)与竖直隔水板(6)之间的间隙分隔为加压容腔(29)和充水容腔(30);上部承压钢筒(4)和下部承压钢筒(25)可拆卸连接,下部承压钢筒(25)位于容器底板(23)上;橡皮膜(10)的上端固定有上隔水板(5),上端固定有下隔水板(12),承压板(7)位于上隔水板(5)的上面,橡皮膜(10)的下面固定在下部承压钢筒(25)上,橡皮膜(10)位于竖直隔水板(6)内部;下部承压钢筒(25)的底部与围压测压管(18)、排水管(19)、注水管(21)连通,孔隙水排水管(20)、孔隙水测压管(22)穿过下部承压钢筒(25)与橡皮膜(10)连通;围压测压管(18)和孔隙水测压管(22)上均设有压力表(28)。
2.根据权利要求1所述的测量尾矿材料力学性质的三轴流变实验装置,其特征在于:所述加压杆(9)、压力杆(1)与上部承压钢筒(4)通过固定橡皮塞(3)连接。
3.根据权利要求1所述的测量尾矿材料力学性质的三轴流变实验装置,其特征在于:上部承压钢筒(4)和下部承压钢筒(25)连接处设有隔水塞(26),下部承压钢筒(25)设置了凹凸槽;排水管(19)、注水管(21)、孔隙水排水管(20)上均设有阀门(27)。
4.根据权利要求1所述的测量尾矿材料力学性质的三轴流变实验装置,其特征在于:下部承压钢筒(25)的底部为加密铁丝网(11)。
5.根据权利要求1所述的测量尾矿材料力学性质的三轴流变实验装置,其特征在于:孔隙水排水连接管(13)与孔隙水排水管(20)相连,排水管钉(14)与排水管(19)相连,测压管钉(15)与围压测压管(18)相连,孔隙水测压连接管(16)与孔隙水测压管(22)相连,注水管钉(17)与注水管(21)相连;排水管(19)穿过隔水板排水口(31)与排水管钉(14)相连、孔隙水测压连接管(16)穿过隔水板测压口(32)与孔隙水测压管(22)相连;注水管钉(17)、排水管钉(14)和测压管钉(15),三个管钉的下部呈“尖状”结构,管钉长度超出下部承压钢筒(25)。
6.根据权利要求1所述的测量尾矿材料力学性质的三轴流变实验装置,其特征在于:所述三轴流变实验装置还包括加压装置,加压装置包括气压输入口Ⅰ(33)、气压输入口Ⅱ(34)、玻璃罩Ⅰ(35)、玻璃罩Ⅱ(36)、液压隔水板Ⅰ(37)、液压隔水板Ⅱ(38),玻璃罩Ⅰ(35)位于玻璃罩Ⅱ(36)的内部,玻璃罩Ⅰ(35)的上端设有气压输入口Ⅰ(33),玻璃罩Ⅱ(36)的上端设有气压输入口Ⅱ(34);玻璃罩Ⅰ(35)的内部设有液压隔水板Ⅰ(37),在压力作用下液压隔水板Ⅰ(37)可沿玻璃罩Ⅰ(35)的内壁上下滑动,液压隔水板Ⅰ(37)与压力杆(1)的上端接触;玻璃罩Ⅱ(36)的内部设有液压隔水板Ⅱ(38),在压力作用下液压隔水板Ⅱ(38)可沿玻璃罩Ⅱ(36)的内壁上下滑动,玻璃罩Ⅱ(36)与加压板(2)接触。
7.根据权利要求6所述的测量尾矿材料力学性质的三轴流变实验装置,其特征在于:所述的液压隔水板Ⅰ(37)、液压隔水板Ⅱ(38)的两端为 “T”型。
CN201510384224.1A 2015-06-30 2015-06-30 一种测量尾矿材料力学性质的三轴流变实验装置 Expired - Fee Related CN104964881B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510384224.1A CN104964881B (zh) 2015-06-30 2015-06-30 一种测量尾矿材料力学性质的三轴流变实验装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510384224.1A CN104964881B (zh) 2015-06-30 2015-06-30 一种测量尾矿材料力学性质的三轴流变实验装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104964881A true CN104964881A (zh) 2015-10-07
CN104964881B CN104964881B (zh) 2017-08-25

Family

ID=54218931

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510384224.1A Expired - Fee Related CN104964881B (zh) 2015-06-30 2015-06-30 一种测量尾矿材料力学性质的三轴流变实验装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104964881B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110542626A (zh) * 2019-09-10 2019-12-06 北京科技大学 一种基于流变仪的尾矿脱水性能检测装置及使用方法
CN111595689A (zh) * 2020-06-22 2020-08-28 昆明理工大学 一种二氧化碳饱和及水头反压饱和的动三轴实验仪器

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5253518A (en) * 1990-08-31 1993-10-19 Exxon Production Research Company Apparatuses and methods for adjusting a material's fluid content and effective stresses
WO2002075257A2 (en) * 2001-03-20 2002-09-26 University Of Florida Enhanced triaxial tester with volume change device for measurement of flow properties of dry particulate systems under low confining pressures
JP2005291862A (ja) * 2004-03-31 2005-10-20 Tobishima Corp 圧密透水試験装置及び試験方法
CN101261259A (zh) * 2008-01-18 2008-09-10 清华大学 一种用于低弹模材料的压气式围压三轴流变仪
CN102478472A (zh) * 2010-11-30 2012-05-30 同济大学 用于模拟土体三轴加卸荷对工程桩影响的试验装置
CN103558089A (zh) * 2013-10-31 2014-02-05 昆明理工大学 一种尾矿材料的三轴流变实验装置
CN104458534A (zh) * 2014-12-10 2015-03-25 西安科技大学 一种加卸载条件下煤系地层裂隙渗流模拟试验装置及方法
CN205027609U (zh) * 2015-06-30 2016-02-10 昆明理工大学 一种测量尾矿材料力学性质的三轴流变实验装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5253518A (en) * 1990-08-31 1993-10-19 Exxon Production Research Company Apparatuses and methods for adjusting a material's fluid content and effective stresses
WO2002075257A2 (en) * 2001-03-20 2002-09-26 University Of Florida Enhanced triaxial tester with volume change device for measurement of flow properties of dry particulate systems under low confining pressures
JP2005291862A (ja) * 2004-03-31 2005-10-20 Tobishima Corp 圧密透水試験装置及び試験方法
CN101261259A (zh) * 2008-01-18 2008-09-10 清华大学 一种用于低弹模材料的压气式围压三轴流变仪
CN102478472A (zh) * 2010-11-30 2012-05-30 同济大学 用于模拟土体三轴加卸荷对工程桩影响的试验装置
CN103558089A (zh) * 2013-10-31 2014-02-05 昆明理工大学 一种尾矿材料的三轴流变实验装置
CN104458534A (zh) * 2014-12-10 2015-03-25 西安科技大学 一种加卸载条件下煤系地层裂隙渗流模拟试验装置及方法
CN205027609U (zh) * 2015-06-30 2016-02-10 昆明理工大学 一种测量尾矿材料力学性质的三轴流变实验装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李良权 等: "粉砂质泥岩流变力学参数的试验研究", 《三峡大学学报(自然科学版)》 *
邵同宾 等: "Paterson高温高压流变仪及其在岩石流变学中的应用", 《大地构造与成矿学》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110542626A (zh) * 2019-09-10 2019-12-06 北京科技大学 一种基于流变仪的尾矿脱水性能检测装置及使用方法
CN111595689A (zh) * 2020-06-22 2020-08-28 昆明理工大学 一种二氧化碳饱和及水头反压饱和的动三轴实验仪器
CN111595689B (zh) * 2020-06-22 2024-02-27 昆明理工大学 一种二氧化碳饱和及水头反压饱和的动三轴实验仪器

Also Published As

Publication number Publication date
CN104964881B (zh) 2017-08-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101915724B (zh) 渗流-应力耦合作用下岩石材料渗透系数的测量装置及方法
CN102628767B (zh) 一种桩土接触面力学特性测试装置和测试方法
CN109459313A (zh) 真实采动应力影响下煤岩体的力学行为和渗流特性原位测试方法及系统
CN107631976A (zh) 化学‑力学耦合作用下的渗流固结仪及其应用
CN207300823U (zh) 一种化学-力学耦合作用下的渗流固结仪
Ma et al. Impact of particle transfer on flow properties of crushed mudstones
CN104020047A (zh) 一种固结渗透联合试验装置和方法
CN103558089B (zh) 一种尾矿材料的三轴流变实验装置
CN103604698A (zh) 煤矿老采空区冒落带破碎岩体二次变形压实模拟实验方法
CN205027609U (zh) 一种测量尾矿材料力学性质的三轴流变实验装置
Li et al. Experimental study on the vertical deformation of sand caused by cyclic withdrawal and recharging of groundwater
Mokhtari et al. Design and fabrication of a large-scale oedometer
CN104964881A (zh) 一种测量尾矿材料力学性质的三轴流变实验装置
Oyanguren et al. Stability analysis of Llerin Rockfill Dam: An in situ direct shear test
Zhang et al. Seepage characteristics of collapse column fillings
Liu et al. Experimental study of brown coal hydraulic behavior at low confining stress
CN209432604U (zh) 煤岩体的力学行为和渗流特性原位测试系统
Ge et al. High-pressure and temperature-controlled CPT calibration chamber based on deep-sea hydrate reservoirs
Gallage et al. Effects of slope inclination on the rain-induced instability of embankment slopes
CN206990356U (zh) 一种模拟坝肩软弱夹层的实验装置
CN203587443U (zh) 一种尾矿材料的三轴流变实验装置
Kayadelen et al. Critical-state parameters of an unsaturated residual clayey soil from Turkey
CN206348208U (zh) 废旧轮胎片体抗剪强度测试装置
CN204613072U (zh) 冲击载荷作用下含瓦斯煤渗流实验系统
Elkady et al. Shear strength behavior of highly expansive soil

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20170825

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee