CN202024937U - 一种剪切岩样渗透试验装置 - Google Patents
一种剪切岩样渗透试验装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN202024937U CN202024937U CN201120048468XU CN201120048468U CN202024937U CN 202024937 U CN202024937 U CN 202024937U CN 201120048468X U CN201120048468X U CN 201120048468XU CN 201120048468 U CN201120048468 U CN 201120048468U CN 202024937 U CN202024937 U CN 202024937U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- rock sample
- cylinder barrel
- ring
- pressure head
- test device
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000011435 rock Substances 0.000 title claims abstract description 69
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 238000010008 shearing Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 230000035515 penetration Effects 0.000 title abstract description 11
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000035699 permeability Effects 0.000 claims description 13
- 238000013022 venting Methods 0.000 claims description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 9
- 238000002347 injection Methods 0.000 abstract 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 abstract 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 238000005325 percolation Methods 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 1
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
一种剪切岩样渗透试验装置,包括缸筒,缸筒内设有定位环,定位环的下方设有顶在岩样底端面的凸字形压头,凸字形压头与缸筒内壁所形成的环状空隙处设有排气塞,凸字形压头下部设有下活塞,下活塞和凸字形压头的中部开有注水通道;定位环的上部设有挡环,挡环的上部设有透水板,透水板的上部设有上活塞,上活塞上开有排水通道,排水通道的出口处设有接管嘴。岩样在渗透的同时发生剪切变形,在结构破坏的一瞬间,渗流速度发生急剧的变化,以此模拟突水的特征,并验证突水是伴随着结构破坏的渗流失稳过程。其结构简单,试验成本低,密封快速,性能可靠,具有广泛的实用性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种渗流试验装置,尤其是一种适用于岩石力学性质试验的剪切岩样渗透试验装置。
背景技术
为了模拟岩石真实的力学性质,配套使用岩石破坏过程渗透特性的试验装置,通过MTS815系列岩石力学试验系统进行岩石破裂后稳态和瞬态渗透试验,来扩充MTS815系列岩石力学试验系统的功能。目前能够进行的渗透试验有:(1)标准岩样在围压和轴向载荷共同作用下应力-应变全程的渗透试验;(2)单轴压缩破裂后的标准岩样的渗透特性测试,这种岩样的裂隙充分扩展、几乎没有承载能力,实现岩样的密封必须设计专用装置;(3)岩石散体压实过程中渗透特性测试。这些测试技术都不能模拟岩样破坏过程中渗透特性的急剧变化。虽然弯曲岩样渗透特性测试能够再现岩样破坏过程中渗透特性的急剧变化,但是由于岩样密封设计存在缺陷,往往不能达到预期的效果。其他实验技术只能反映岩样渗透速度的数量变化,而不能反映流动状态的变化。
发明内容
本实用新型的目的是克服已有技术中的不足之处,提供一种结构简单,能模拟煤矿底板突水特征的剪切岩样渗透试验装置。
本实用新型的剪切岩样渗透试验装置,包括带有阶梯内孔的缸筒,缸筒阶梯台肩处设有固定岩样的定位环,定位环的下方设有顶在岩样底端面的凸字形压头,凸字形压头与缸筒内壁所形成的环状空隙处设有排气塞,凸字形压头下部设有与缸筒下部孔径相配合的下活塞,下活塞和凸字形压头的中部开有连通岩样底部的注水通道;定位环的上部设有压住岩样的挡环,挡环的上部设有开有多个透水孔的透水板,透水板的上部设有与缸筒上部孔径相配合的上活塞,上活塞上开有连通透水板中部的排水通道,排水通道的出口处设有接管嘴。
所述的定位环与缸筒之间设有第一密封圈;上、下活塞与缸筒上、下部孔径相配合之间分别设有第二密封圈;岩样与定位环之间设有密封环。
有益效果:本实用新型与MTS815系列岩石力学实验系统配套使用,能同时对岩样施加剪力和渗透压差,即岩样在渗透的同时发生剪切破坏。一是通过上下活塞、压头、挡环和透水板将力施加到岩样上,这样就使岩样发生剪切变形。二中通过岩石力学试验装置增压器流出的水经过下活塞、压头流入岩样,并经挡环、透水板和上活塞从接管嘴排出。由于接管嘴接外部大气,这样岩样中上下便产生压差;同时,由于密封圈的密封作用,从接管嘴排出的水流量近似等于岩样中流量。在弯曲岩样渗透特性测试的基础上,改进了密封和排水方式,增加了排气塞,并改进了缸筒内外部结构使得岩样安装和装置的装配更加方便。与已有技术相比,具有良好的匹配性。在岩样破坏的一瞬间,渗流速度发生急剧的变化,以此模拟突水的特征,并验证突水是伴随着结构破坏的渗流失稳过程,最适用于岩石力学性质的试验。为剪切状态下岩样的渗透试验提供一种新的途径。其结构简单,试验成本低,密封快速,性能可靠,具有广泛的实用性。
附图说明
图1是本实用新型剪切岩样渗流试验装置结构图。
1-下活塞,2-第三密封圈,3-第二密封圈,4-压头,5-排气塞,6-第一密封圈,7-挡环,8-排水通道,9-接管嘴,10-上活塞,11-透水板,12-定位环,13-密封环,14-缸筒,15-岩样。
具体实施方式
下面结合图1对本实用新型的一个实施例作进一步的说明:
本实用新型的剪切岩样渗透试验装置,主要由下活塞1、压头4、排气塞5、挡环7,排水通道8、接管嘴9、上活塞10、透水板11、定位环12、密封环13、缸筒14构成,缸筒14的孔径上大下小,形成阶梯内孔,缸筒14阶梯内孔台肩处装有定位环12,定位环12内套装有岩样15,岩样15与定位环12之间设有密封环13。定位环12与缸筒14之间设有第一密封圈6。定位环12的下方装有顶在岩样15底端面的凸字形压头4,凸字形压头4与缸筒14内壁所形成的环状空隙处设有排气塞5,凸字形压头4下部设有与缸筒14下部孔径相配合的下活塞1,下活塞1和凸字形压头4的中部开有连通岩样15底部的注水通道;定位环12的上部设有压住岩样15的挡环7,挡环7的上部设有开有多个透水孔的透水板11,透水板11的上部设有与缸筒14上部孔径相配合的上活塞10,上、下活塞10、1与缸筒14上、下部孔径相配合之间分别设有第二密封圈3。上活塞10上开有连通透水板11中部的排水通道8,排水通道8的出口处设有接管嘴9,接管嘴9经连接管连接水箱;所有密封圈均采用O型橡胶密封圈。缸筒14的阶梯内孔可以限制上活塞10沿缸筒14移动的距离,避免接管嘴9与缸筒14发生干涉。
工作时,连接MTS815系列岩石力学试验系统的轴向加载分系统,使上活塞10和下活塞1相对于缸筒14上下移动,这时岩样15在挡环7和凸字形.压头4的作用下发生剪切变形。在剪切变形的同时,通过MTS815系列岩石力学试验系统的孔隙压力分系统对岩样进行渗透特性测试:水经过下活塞1和凸字形压头4中部的注水通道进入岩样的孔隙,再经过挡环7、上活塞10中部的排水通道8从接管嘴9排出。缸筒4内的岩样15同时受凸字形.压头4和挡环7的剪力作用,岩样15在剪切变形的同时发生渗透,在结构破坏的一瞬间,渗流速度发生急剧的变化,以此模拟突水的特征,并验证突水是伴随着结构破坏的渗流失稳过程。
Claims (4)
1.一种剪切岩样渗透试验装置,其特征在于:它包括带有阶梯内孔的缸筒(14),缸筒(14)阶梯台肩处设有固定岩样(15)的定位环(12),定位环(12)的下方设有顶在岩样(15)底端面的凸字形压头(4),凸字形压头(4)与缸筒(14)内壁所形成的环状空隙处设有排气塞(5),凸字形压头(4)下部设有与缸筒(14)下部孔径相配合的下活塞(1),下活塞(1)和凸字形压头(4)的中部开有连通岩样(15)底部的注水通道;定位环(12)的上部设有压住岩样(15)的挡环(7),挡环(7)的上部设有开有多个透水孔的透水板(11),透水板(11)的上部设有与缸筒(14)上部孔径相配合的上活塞(10),上活塞(10)上开有连通透水板(11)中部的排水通道(8),排水通道(8)的出口处设有接管嘴(9)。
2.根据权利要求1所述的剪切岩样渗透试验装置,其特征在于:所述的定位环(12)与缸筒(14)之间设有第一密封圈(6)。
3.根据权利要求1所述的剪切岩样渗透试验装置,其特征在于:上、下活塞(10、1)与缸筒(14)上、下部孔径相配合之间分别设有第二密封圈(3)。
4. 根据权利要求1所述的剪切岩样渗透试验装置,其特征在于:所述的岩样(15)与定位环(12)之间设有密封环(13)。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201120048468XU CN202024937U (zh) | 2011-02-28 | 2011-02-28 | 一种剪切岩样渗透试验装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201120048468XU CN202024937U (zh) | 2011-02-28 | 2011-02-28 | 一种剪切岩样渗透试验装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN202024937U true CN202024937U (zh) | 2011-11-02 |
Family
ID=44849881
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201120048468XU Expired - Fee Related CN202024937U (zh) | 2011-02-28 | 2011-02-28 | 一种剪切岩样渗透试验装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN202024937U (zh) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102095652A (zh) * | 2011-02-28 | 2011-06-15 | 中国矿业大学 | 一种剪切岩样渗透试验装置 |
CN102901676A (zh) * | 2012-10-31 | 2013-01-30 | 河海大学 | 一种竖向直接剪切试验装置 |
CN103743634A (zh) * | 2014-01-24 | 2014-04-23 | 重庆大学 | 流固耦合煤岩剪切-渗流试验流体压力加载剪切盒 |
CN106018748A (zh) * | 2016-06-27 | 2016-10-12 | 山东科技大学 | 一种单裂隙岩体流-固耦合试验系统及试验方法 |
CN110779811A (zh) * | 2019-10-25 | 2020-02-11 | 武汉科技大学 | 一种降雨渗流和爆破振动耦合模拟软岩剪切流变试验系统 |
-
2011
- 2011-02-28 CN CN201120048468XU patent/CN202024937U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102095652A (zh) * | 2011-02-28 | 2011-06-15 | 中国矿业大学 | 一种剪切岩样渗透试验装置 |
CN102095652B (zh) * | 2011-02-28 | 2013-01-02 | 中国矿业大学 | 一种剪切岩样渗透试验装置 |
CN102901676A (zh) * | 2012-10-31 | 2013-01-30 | 河海大学 | 一种竖向直接剪切试验装置 |
CN103743634A (zh) * | 2014-01-24 | 2014-04-23 | 重庆大学 | 流固耦合煤岩剪切-渗流试验流体压力加载剪切盒 |
CN106018748A (zh) * | 2016-06-27 | 2016-10-12 | 山东科技大学 | 一种单裂隙岩体流-固耦合试验系统及试验方法 |
CN110779811A (zh) * | 2019-10-25 | 2020-02-11 | 武汉科技大学 | 一种降雨渗流和爆破振动耦合模拟软岩剪切流变试验系统 |
CN110779811B (zh) * | 2019-10-25 | 2020-10-30 | 武汉科技大学 | 一种降雨渗流和爆破振动耦合模拟软岩剪切流变试验系统 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102095652B (zh) | 一种剪切岩样渗透试验装置 | |
CN202024937U (zh) | 一种剪切岩样渗透试验装置 | |
CN202330236U (zh) | 一种气体渗流—蠕变的共同作用石力学试验装置 | |
CN104596909B (zh) | 多维加卸载多相孔隙介质强耦合损伤渗流实验方法 | |
CN102494981A (zh) | 一种岩石气体渗流—蠕变耦合的试验装置 | |
CN103743634B (zh) | 流固耦合煤岩剪切-渗流试验流体压力加载剪切盒 | |
CN102507407A (zh) | 同时测量岩石渗透系数、压缩系数及孔隙度的装置及方法 | |
CN104407013B (zh) | 测量气体爆炸对结构影响的实验装置 | |
CN104749081A (zh) | 低渗土体水压传递规律测试装置及其测试方法 | |
CN204422525U (zh) | 高温高压水泥浆堵漏性能试验评价装置 | |
CN106289662A (zh) | 一种钢管密封性充气加压检测装置 | |
CN104155099A (zh) | 低压水泵校验高压阀门耐压强度专用组合装置及校验方法 | |
CN103760040A (zh) | 流固耦合煤岩剪切-渗流试验剪切滑动组合剪切盒 | |
CN2903970Y (zh) | 一种弯曲岩样渗透试验装置 | |
CN108827558A (zh) | 一种燃料电池电堆气密性检测装置 | |
CN113418851B (zh) | 一种渗流检测试验仪 | |
CN203069471U (zh) | 一种煤吸水性能测试装置 | |
CN205209887U (zh) | 煤储层真三轴水力压裂过程煤粉产出试验装置 | |
CN211206175U (zh) | 一种不同压力条件下岩石渗透性系数的测试装置 | |
CN104236938A (zh) | 一种水处理装置的静压及爆破装置 | |
CN110441221B (zh) | 全直径页岩岩芯环形密封舱夹持装置及测量工艺 | |
CN104266807A (zh) | 大流量高压气源检测阀门气密性的方法 | |
CN204028067U (zh) | 一种污染土体剪切渗透试验装置 | |
CN104155428B (zh) | 一种污染土体剪切渗透试验装置 | |
CN106053244A (zh) | 盐穴储油库围岩自平衡式三轴压缩试验装置和试验方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C17 | Cessation of patent right | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20111102 Termination date: 20130228 |