CN209570437U - 一种煤岩体三维裂隙试件实验防护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种煤岩体三维裂隙试件实验防护装置，属于岩石力学实验装备技术领域，其包括由上、下、左、右、前、后护板形成的一长方体容纳室，长方体框架与位于其中的三维裂隙试件之间设置有注胶区；下护板的四周设置有卡槽，左护板、右护板、前护板和后护板分别卡合在下护板上，左护板与前、后护板通过卡合方式连接，右护板与前、后护板通过卡合方式连接；在上、下护板靠近三维裂隙试件的一侧均安装有支撑架，支撑架用于对三维裂隙试件进行支撑，从而与长方体容纳室形成注胶区。本实用新型装置中的注浆区可以实现在制作煤岩体三维裂隙试件时能够在其外部敷设一层保护膜，确保试件破碎后不发生爆裂同时不能影响试件本身属性以及观察效果。

Description

一种煤岩体三维裂隙试件实验防护装置

技术领域

本实用新型属于岩石力学实验装备技术领域，具体涉及一种煤岩体三维裂隙试件实验防护装置。

背景技术

室内煤体或类岩石力学试验是研究不同物理场变化特征及空间演变规律的常规方法，其中应力、应变、声发射以及CT扫描是收集物理信息的重要手段。针对类岩石材料，已有的研究方法是将制作好的试样采用岛津AG-X250力学试验机，开展煤岩体三维裂隙扩展特性的力学实验破坏后再用CT扫描观察其内部三维裂隙发育情况，由于制作试件的模具本身稳定性不够以及压力试验后煤岩体会出现爆裂现象导致缺损甚至破碎，这样不仅破坏试样结构而且造成无法进行CT扫描。因此，现有技术中的设备无法确保试件破碎后不发生爆裂同时不能影响试件本身属性以及观察效果。

所以，需要一种在制作煤岩体三维裂隙试件时能够在其外部敷设一层保护膜，确保试件破碎后不发生爆裂同时不能影响试件本身属性以及观察效果。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种煤岩体三维裂隙试件实验防护装置，通过该装置中的注浆区可以实现在制作煤岩体三维裂隙试件时能够在其外部敷设一层保护膜，确保试件破碎后不发生爆裂同时不能影响试件本身属性以及观察效果。

其技术解决方案包括：

一种煤岩体三维裂隙试件实验防护装置，其包括由上、下、左、右、前、后护板形成的一长方体容纳室，其特征在于：所述长方体容纳室与位于其中的三维裂隙试件之间设置有注胶区；所述的下护板的四周设置有卡槽，左护板、右护板、前护板和后护板分别卡合在所述的下护板上，所述的左护板与所述的前、后护板通过卡合方式连接，所述的右护板与所述的前、后护板通过卡合方式连接；

在所述的上、下护板靠近所述三维裂隙试件的一侧均安装有支撑架，所述支撑架用于对所述三维裂隙试件进行支撑，从而与所述的长方体容纳室形成所述的注胶区；

在所述的注胶区设置有注胶口、注胶管及硅胶注射器，所述的注胶管的一端连接所述注胶口，另一端连接所述硅胶注射器，在所述的注胶管上设置有截止阀。

作为本实用新型的一个优选方案，上述的左护板上开设有传感器卡口，上述传感器卡口的一侧设置有用于紧固传感器位置调整垫片的紧固螺丝。

作为本实用新型的另一个优选方案，上述的传感器卡口的下部预留用于断铅操作的断铅孔口。

进一步的，上述的注胶口位于右护板上。

本实用新型所带来的有益技术效果为：

本实用新型实验防护装置，结构简单，装配、拆卸方便，保证试件制作的精确性及稳定性，又能在岩石试件试验过程中不改变自身属性的前提下保护其稳定性，不会发生爆裂及破碎现象，有利于接下来的CT扫描等其他试验操作。同时在试件上一次成型粘结传感器探头，不用二次操作。

结合附图阅读本实用新型的具体实施方式后，本实用新型的特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步说明：

图1为本实用新型煤岩体三维裂隙试件实验防护装置的结构示意图；

图2为本实用新型顶部护板及支撑架结构意图；

图3为本实用新型煤岩体三维裂隙试件实验防护装置左视图；

图4为本实用新型煤岩体三维裂隙试件实验防护装置监测设备探头孔及断铅孔的结构示意图；

图5为本实用新型煤岩体三维裂隙试件实验防护装置正面边框护板及煤岩体试件示意图；

图6为本实用新型该防护装置左侧不同数目及直径孔位护板的结构示意图；

图7为本实用新型煤岩体三维裂隙试件实验防护装置的注胶成型结构示意图；

其中，1、前护板，2、上护板，3、下护板，41、左护板，42、右护板，5、监测设备探头孔位，6、断铅孔，7、试件支撑架，8、注胶区，9、三维裂隙煤岩体试件，10、三维预置裂隙，11、前护板边框，12、注胶孔，13、注胶管截止阀，14、硅胶注射器，15、硅胶。

具体实施方式

本实用新型提出了一种煤岩体三维裂隙试件实验防护装置，为了使本实用新型的优点、技术方案更加清楚、明确，下面结合具体实施例对本实用新型做进一步说明。

如图1所示，本实用新型一种煤岩体三维裂隙试件实验防护装置，包括由上护板2、下护板3、前护板1、后护板、左护板41及右护板42共同组成的一长方体容纳室，如图2所示，具体连接方式为：下护板3的左端开设有左卡槽，左卡槽上卡合有左护板41，底部护板3的右端开设有右卡槽，右卡槽上卡合有右护板42，左护板41的前端开设有左前卡槽，右护板42的前端开设有右前卡槽，左前卡槽和右前卡槽之间卡合有前护板1，左护板41的后端开设有左后卡槽，右护板42的后端开设有右后卡槽，左后卡槽和右后卡槽之间卡合有后护板。左护板41、右护板42、前护板1和后护板上部卡槽卡合上护板2，共同构成前面开口内有空腔的模具，在模具内填充搅拌好的硅胶制成硅胶保护膜。

左护板41上留设有监测设备安放探头用的监测设备探头孔位5，以及用于检测设备判断声发射通道是否顺畅的断铅孔位6。同时，左护板有不同数目及直径孔位护板，如图6所示。右护板42上开设用于注入硅胶的注胶孔12。

上护板2和下护板3上都设置有试件支撑架7，用于将试件支撑起来，在试件四周能形成注胶区8。

前护板1是采用开口布置，不封闭，在四周有前部护板边框11，与其他护板形成空腔，便于注入硅胶，形成硅胶保护膜。

结合图3至图7所示，同时该装置配有专用的硅胶注射器14，通过注胶管，将硅胶15注入。为方便注胶，在注胶管上设置有注胶管截止阀13。

本实用新型岩体三维裂隙试件实验防护装置，其使用步骤为：

(1)通过卡槽将三维裂隙煤岩体试件9放置在下护板3的试件支撑架7上，左护板41、右护板42卡合于下护板3上，再通过卡槽将前护板1和后护板卡合在左护板41、右护板42之间，最后将上护板合在前、后、左、右护板上；

(2)按照实验要求，将监测设备的探头放置在监测设备探头孔位5上，并固定好，设置三维预置裂隙10；

(3)将注胶管连接到注胶孔12上，将硅胶搅拌均匀后，用硅胶注射器14吸入足量的硅胶15，然后将注射器14与注胶管相连；

(4)打开注胶管截止阀13，推动硅胶注射器14的活塞，将硅胶15均匀的注入注胶区8内。注满后，关闭截止阀13，将注射器取下。静置一段时间，待硅胶15初步凝结；

(5)硅胶15初步凝结后，取下注胶管并清洗，将注胶孔12盖好。再次静置一段时间，待硅胶15完全凝结；

(6)硅胶15完全凝结后，缓慢打开左护板41、右护板42、前护板1、后护板，上护板2及下护板3间分离，取出包裹有硅胶保护膜的试件即可。

本实施例的煤岩体三维裂隙试件实验防护装置，结构简单，通过卡槽将下护板3、左护板41、右护板42、前护板1、上护板2和后护板装配为一体，并且在制作出包裹有硅胶保护膜的岩石试件后拆卸方便。结构简单，装配、拆卸方便，保证试件制作的精确性及稳定性，又能在岩石试件试验过程中不改变自身属性的前提下保护其稳定性，不会发生爆裂及破碎现象，有利于接下来的CT扫描等其他试验操作。同时在试件上一次成型粘结传感器探头，不用二次操作。

上述方式中未述及的部分采取或借鉴已有技术即可实现。

当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种煤岩体三维裂隙试件实验防护装置，其包括由上、下、左、右、前、后护板形成的一长方体容纳室，其特征在于：所述长方体容纳室与位于其中的三维裂隙试件之间设置有注胶区；所述的下护板的四周设置有卡槽，左护板、右护板、前护板和后护板分别卡合在所述的下护板上，所述的左护板与所述的前、后护板通过卡合方式连接，所述的右护板与所述的前、后护板通过卡合方式连接；

在所述的上、下护板靠近所述三维裂隙试件的一侧均安装有支撑架，所述支撑架用于对所述三维裂隙试件进行支撑，从而与所述的长方体容纳室形成所述的注胶区；

在所述的注胶区设置有注胶口、注胶管及硅胶注射器，所述的注胶管的一端连接所述注胶口，另一端连接所述硅胶注射器，在所述的注胶管上设置有截止阀。

2.根据权利要求1所述的一种煤岩体三维裂隙试件实验防护装置，其特征在于：所述的左护板上开设有传感器卡口，所述传感器卡口的一侧设置有用于紧固传感器位置调整垫片的紧固螺丝。

3.根据权利要求2所述的一种煤岩体三维裂隙试件实验防护装置，其特征在于：所述的传感器卡口的下部预留用于断铅操作的断铅孔口。

4.根据权利要求1所述的一种煤岩体三维裂隙试件实验防护装置，其特征在于：所述的注胶口位于右护板上。