JP2024035059A - 深部飽和柔らかな尾鉱原状試料凍結膨張試験システム及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
1 冷凍ボックス
101 ボックス本体
102 ボックス蓋
2 サンプラー
3 尾鉱試料
401 恒圧アセンブリ
4011 重り
4012 恒圧シリンダー
4013 ピストン
4014 負荷プレート
4015 案内ロッド
4016 ピストンロッド
402 加圧シリンダー
403 加圧材
4031 環状スリップリング
404 弾性密封フィルム
5 観測システム
501 カメラ
502 光源
6 接続パイプ
Claims (10)
- 冷凍ボックス、サンプラー、負荷システム及び観測システムを備え、
前記冷凍ボックスは、ボックス本体、冷却アセンブリ及び温度監視アセンブリを備え、前記冷却アセンブリは、前記ボックス本体の内部を冷却し、前記温度監視アセンブリは、前記ボックス本体の中の温度変化を監視し、
前記サンプラーは、尾鉱試料が充填され、前記ボックス本体の内部に設置され、
前記負荷システムは、恒圧アセンブリ、加圧シリンダー及び加圧材を備え、2つの前記加圧シリンダーは、それぞれ前記サンプラーの両端に対称的に固定して取り付けられ、前記加圧材は、前記加圧シリンダーの内部に設置され、前記加圧材と前記加圧シリンダーは、摺動可能に協働し、前記加圧材と前記加圧シリンダーは、密閉空間を形成し、前記恒圧アセンブリは、前記密閉空間の中の気体を恒定の圧力に維持するように制御し、
前記観測システムは、カメラ及び光源を備え、前記加圧シリンダーは、透明な構造であり、前記加圧シリンダーは、前記カメラの撮影範囲内にあり、前記光源は、前記ボックス本体の内部に設置され、前記カメラによる撮影に照明を提供することを特徴とする深部飽和柔らかな尾鉱原状試料凍結膨張試験システム。 - 前記冷却アセンブリは、冷却パイプライン及び冷却機を備え、前記冷却パイプラインは、前記ボックス本体の内部に設置され、前記冷却機によって生成された負温度の循環液は、前記冷却パイプラインにおいて循環して輸送されることを特徴とする請求項1に記載の深部飽和柔らかな尾鉱原状試料凍結膨張試験システム。
- 前記温度監視アセンブリは、若干の温度センサーを備え、前記ボックス本体の内部及び前記尾鉱試料内には、何れも前記温度センサーが設置されていることを特徴とする請求項2に記載の深部飽和柔らかな尾鉱原状試料凍結膨張試験システム。
- 前記恒圧アセンブリは、恒圧シリンダー、ピストン及び負荷プレートを備え、前記ピストンは、前記恒圧シリンダー内に設置され、前記ピストン及び前記恒圧シリンダーは、摺動可能に協働し、前記恒圧シリンダー及び前記加圧シリンダーの中の前記密閉空間は、互いに連通しており、前記ピストン及び前記負荷プレートは、ピストンロッドにより固定接続されていることを特徴とする請求項1に記載の深部飽和柔らかな尾鉱原状試料凍結膨張試験システム。
- 前記恒圧アセンブリは、案内ロッドを更に備え、前記案内ロッドの案内方向は、前記ピストンの摺動方向に平行し、前記負荷プレートは、前記案内ロッドに摺動可能に協働し、前記案内ロッドは、前記恒圧シリンダーに固定接続されていることを特徴とする請求項4に記載の深部飽和柔らかな尾鉱原状試料凍結膨張試験システム。
- 各組の前記恒圧アセンブリは、同時に若干の組の前記尾鉱試料の両端にある前記加圧シリンダー内の前記密閉空間に連通することを特徴とする請求項4に記載の深部飽和柔らかな尾鉱原状試料凍結膨張試験システム。
- 前記加圧材及び前記尾鉱試料の間には、弾性密封フィルムが設置され、前記弾性密封フィルムは、前記加圧シリンダーに固定接続し、前記加圧材は、若干の環状スリップリングにより接合することからなり、隣接する前記環状スリップリングは、摺動可能に協働し、最外周の前記環状スリップリングと前記加圧シリンダーは、摺動可能に協働することを特徴とする請求項1に記載の深部飽和柔らかな尾鉱原状試料凍結膨張試験システム。
- 前記負荷システムは、空気充填装置を更に備え、前記空気充填装置は、空気ポンプ及びバルブを備え、前記空気ポンプは、前記恒圧シリンダーに連通しており、前記空気ポンプと前記恒圧シリンダーの間には、前記バルブが設置されていることを特徴とする請求項4に記載の深部飽和柔らかな尾鉱原状試料凍結膨張試験システム。
- 前記恒圧シリンダーには、気圧計が設置され、前記気圧計は、前記恒圧シリンダーの中の気体の圧力の大きさを測定するために用いられることを特徴とする請求項8に記載の深部飽和柔らかな尾鉱原状試料凍結膨張試験システム。
- 請求項9に記載の深部飽和柔らかな尾鉱原状試料凍結膨張試験システムに適用し、
前記加圧シリンダーが前記サンプラーの両端を被せ、若干の前記冷凍ボックスを設置し、それぞれの前記冷凍ボックスの中には、同じ数の尾鉱試料を入れ、前記尾鉱試料に対して1から番号を付け、それぞれの前記冷凍ボックスにおける同じ番号の前記尾鉱試料の両端の前記加圧シリンダーは、同じ組の前記恒圧アセンブリの上の前記加圧シリンダーに連通し、空気充填装置で連通後の閉合システムに気体を供給することにより、前記加圧材を前記尾鉱試料に密接させ、バルブを閉じ、前記閉合システムの中の気体が漏れることを防止し、各組の前記恒圧アセンブリの前記負荷プレートの上には、異なる質量の重りを置き、前記ボックス本体の蓋を閉じ、冷却アセンブリを起動して前記ボックス本体の中の尾鉱試料を冷凍し、それぞれの前記冷凍ボックスにおいて設定されている冷凍温度が何れも異なる加圧冷凍ステップと、
撮影時間を予め設定し、予め設定された時間に達すると、前記光源が自動的に点灯し、前記カメラが前記加圧シリンダーを撮影し、前記カメラが写真を撮影することにより、前記尾鉱試料の凍結膨張程度を観測する観測ステップとを備えることを特徴とする深部飽和柔らかな尾鉱原状試料凍結膨張方法。
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