承壓可調的彎曲巖樣滲透性能測試裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種承壓可調的彎曲巖樣滲透性能測試裝置，包括底座、缸筒和活塞，底座上端與缸筒下端固連，活塞下部設置在缸筒內，底座上開有壓力液入口和滲透液入口，活塞上開有滲透液出口，底座上設置有壓頭，壓頭上部位于缸筒內，壓頭頂部呈圓臺形，壓頭沿中軸線開有與滲透液入口相通的滲透液流動通道，壓頭頂部開有滲透液通槽，滲透液通槽與滲透液流動通道相連通，壓頭上套有水壓傳遞板，壓頭上端穿過水壓傳遞板且兩端面之間具有距離；活塞底部且位于缸筒內設有擋環，擋環位于水壓傳遞板上方，擋環與水壓傳遞板之間具有巖樣放置空間。本實用新型用于實驗室模擬現場底板在不同承壓水條件下，進行底板巖體彎曲過程中的滲透性能測試。
【專利說明】承壓可調的彎曲巖樣滲透性能測試裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于巖樣力學性能測試【技術領域】，具體是涉及一種承壓可調的彎曲巖樣滲透性能測試裝置。
【背景技術】
[0002]針對煤礦底板巖體彎曲過程中的滲透性能，國內外已經做了不少的試驗研究，總結起來，所做的試驗研究基本上是不同巖體的三點彎曲、圓板狀巖樣彎曲和圓板狀巖樣彎曲過程中的滲流特性。然而，這些試驗研究大多為純粹的彎曲過程中的滲流試驗，忽略了底板的承壓水條件。對于現場煤礦底板，其彎曲過程中的滲透特性，依據承壓水條件不同，呈現規律不同。而現有的巖體彎曲及其過程中滲透研究設備中，沒有見到涉及承壓可調的彎曲巖樣滲透性能的測試裝置。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的在于克服上述現有技術中的不足，提供一種承壓可調的彎曲巖樣滲透性能測試裝置，其結構簡單、設計合理且使用效果好，用于實驗室模擬現場底板在不同承壓水條件下，進行底板巖體彎曲過程中的滲透性能測試。
[0004]為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是:一種承壓可調的彎曲巖樣滲透性能測試裝置，其特征在于:包括底座、缸筒和活塞，所述底座的上端與缸筒的下端固定連接，所述活塞的下部設置在缸筒內，所述底座上開有壓力液入口和滲透液入口，所述活塞上開有滲透液出口，所述底座上設置有壓頭，所述壓頭的上部位于缸筒內，所述壓頭的頂部呈圓臺形，所述壓頭沿中軸線開有與所述滲透液入口相通的滲透液流動通道，所述壓頭的頂部開有滲透液通槽，所述滲透液通槽與滲透液流動通道相連通，所述滲透液通槽的數量為四道，相鄰兩道滲透液通槽相垂直，所述壓頭上套有水壓傳遞板，所述壓頭的上端穿過水壓傳遞板，所述壓頭的上端面高于水壓傳遞板的上端面且兩者之間具有距離；所述活塞的底部且位于缸筒內設置有擋環，所述擋環位于水壓傳遞板的上方，所述擋環與水壓傳遞板之間具有放置巖樣的巖樣放置空間。
[0005]上述的承壓可調的彎曲巖樣滲透性能測試裝置，其特征在于:所述壓力液入口由相連通的壓力液水平入口和壓力液垂直入口組成，所述壓力液水平入口和壓力液垂直入口均開在底座的側部；所述滲透液入口由相連通的滲透液水平入口和滲透液垂直入口組成，所述滲透液垂直入口開在底座的中軸線位置處。
[0006]上述的承壓可調的彎曲巖樣滲透性能測試裝置，其特征在于:所述活塞與缸筒之間設置有第一密封圈，所述第一密封圈的數量為兩個，兩個第一密封圈呈下上布設。
[0007]上述的承壓可調的彎曲巖樣滲透性能測試裝置，其特征在于:所述水壓傳遞板與缸筒之間設置有第二密封圈，所述第二密封圈的數量為兩個，兩個第二密封圈呈下上布設。
[0008]上述的承壓可調的彎曲巖樣滲透性能測試裝置，其特征在于:所述底座與缸筒之間設置有第三密封圈。[0009]上述的承壓可調的彎曲巖樣滲透性能測試裝置，其特征在于:所述壓頭與水壓傳遞板之間以及壓頭與底座之間均設置有第四密封圈。
[0010]上述的承壓可調的彎曲巖樣滲透性能測試裝置，其特征在于:所述底座的上端與缸筒的下端通過螺栓和螺母固定連接。
[0011]上述的承壓可調的彎曲巖樣滲透性能測試裝置，其特征在于:所述水壓傳遞板的形狀為圓環形。
[0012]本實用新型與現有技術相比具有以下優點:
[0013]1、本實用新型結構簡單、設計合理且使用效果好。
[0014]2、本實用新型在底座上開有壓力液入口，這樣通過調節壓力液入口處的液體壓力可實現不同承壓水條件，因此該測試裝置可很好的用于實驗室模擬現場底板在不同承壓水條件下，進行底板巖體彎曲過程中的滲透性能測試。
[0015]3、本實用新型裝配連接方便，因壓頭的上端面高于水壓傳遞板的上端面且兩者之間具有距離，這樣可保證水壓傳遞板上下移動，實現承壓水的作用，同時保證目標巖樣處于彎曲狀態。
[0016]4、本實用新型將水壓傳遞板設計為圓環形，且寬度較大，這樣可使巖樣受面荷載，與現場底板受承壓面荷載相吻合。
[0017]5、本實用新型還可以只完成承壓可調的巖樣彎曲特性試驗，只需不進行滲透步驟，調節壓力液入口處的液體壓力，可實現不同承壓水條件的巖樣彎曲特性測試。
[0018]下面通過附圖和實施例，對本實用新型做進一步的詳細描述。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型的使用`狀態圖。
[0020]圖2為本實用新型壓頭的結構示意圖。
[0021]圖3為圖2的俯視圖。
[0022]附圖標記說明:
[0023]I一底座；1-11 一壓力液水平入口 ； 1-12—壓力液垂直入口 ；
[0024]1-21—滲透液水平入口； 1-22—滲透液垂直入口； 2—壓頭；
[0025]2-1—滲透液流動通道；2-2—滲透液通槽； 3—第三密封圈；
[0026]4一第二密封圈；5—擋環；6—缸筒；
[0027]7—活塞；7-1—滲透液出口； 8—第一密封圈；
[0028]9 一水壓傳遞板；10—第四密封圈； 11—螺栓；
[0029]12—螺母；13—巖樣；14 一巖樣放置空間。
【具體實施方式】
[0030]如圖1至圖3所示，本實用新型包括底座1、缸筒6和活塞7，所述底座I的上端與缸筒6的下端固定連接，所述活塞7的下部設置在缸筒6內，所述底座I上開有壓力液入口和滲透液入口，所述活塞7上開有滲透液出口 7-1，所述底座I上設置有壓頭2，所述壓頭2的上部位于缸筒6內，所述壓頭2的頂部呈圓臺形，所述壓頭2沿中軸線開有與所述滲透液入口相通的滲透液流動通道2-1，所述壓頭2的頂部開有滲透液通槽2-2，所述滲透液通槽2-2與滲透液流動通道2-1相連通，所述滲透液通槽2-2的數量為四道，相鄰兩道滲透液通槽2-2相垂直，所述壓頭2上套有水壓傳遞板9，所述壓頭2的上端穿過水壓傳遞板9，所述壓頭2的上端面高于水壓傳遞板9的上端面且兩者之間具有距離；所述活塞7的底部且位于缸筒6內設置有擋環5，所述擋環5位于水壓傳遞板9的上方，所述擋環5與水壓傳遞板9之間具有放置巖樣13的巖樣放置空間14。
[0031]如圖1所示,所述壓力液入口由相連通的壓力液水平入口 1-11和壓力液垂直入口1-12組成，所述壓力液水平入口 1-11和壓力液垂直入口 1-12均開在底座I的側部；所述滲透液入口由相連通的滲透液水平入口 1-21和滲透液垂直入口 1-22組成,所述滲透液垂直入口 1-22開在底座I的中軸線位置處。
[0032]如圖1所示，所述活塞7與缸筒6之間設置有第一密封圈8，所述第一密封圈8的數量為兩個，兩個第一密封圈8呈下上布設；以保證氣密性。
[0033]如圖1所示，所述水壓傳遞板9與缸筒6之間設置有第二密封圈4，所述第二密封圈4的數量為兩個，兩個第二密封圈4呈下上布設；以保證氣密性。
[0034]如圖1所示，所述底座I與缸筒6之間設置有第三密封圈3，以保證氣密性。
[0035]如圖1所示，所述壓頭2與水壓傳遞板9之間以及壓頭2與底座I之間均設置有第四密封圈10，以保證氣密性。
[0036]如圖1所示，所述底座I的上端與缸筒6的下端通過螺栓11和螺母12固定連接，
操作簡單方便，連接可靠。
[0037]如圖1所示，所述水壓傳遞板9的形狀為圓環形，這樣可使巖樣13受面荷載，與現場底板受承壓面荷載相吻合。
[0038]本實用新型的工作原理為:試驗前，將制作好的巖樣13按照圖1所示裝配好，推進活塞7使得擋環5和水壓傳遞板9均與巖樣13相接觸，在壓力液水平入口 1-11處連接可調壓的壓力液裝置，在滲透液水平入口 1-21處連接滲透液裝置。壓力液依次經壓力液水平入口 1-11和壓力液垂直入口 1-12進入缸筒6，推動水壓傳遞板9向上移動，在水壓傳遞板9和擋環5的作用下對巖樣13形成彎曲態勢，通過調節壓力液裝置的溢流閥來調節水壓傳遞板9與巖樣13之間的接觸力，來模擬煤巷底板不同的承壓條件，實現承壓調節。與此同時，滲透液依次經滲透液水平入口 1-21和滲透液垂直入口 1-22進入滲透液流動通道2-1，然后經滲透液通槽2-2流出向巖樣13滲透，透過巖樣13從滲透液出口 7-1流出，形成滲透通路；通過滲透液管路上的流量計記錄巖樣13的滲透速度，從而反映出巖樣13的滲透特性。本實用新型中，壓頭2的上端穿過水壓傳遞板9，且壓頭2的上端面高于水壓傳遞板9的上端面且兩者之間具有距離，這樣可保證水壓傳遞板9上下移動，實現承壓水的作用，同時保證目標巖樣處于彎曲狀態。
[0039]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何限制，凡是根據本實用新型技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變換，均仍屬于本實用新型技術方案的保護范圍內。
【權利要求】
1.一種承壓可調的彎曲巖樣滲透性能測試裝置，其特征在于:包括底座(I)、缸筒(6)和活塞(7)，所述底座(I)的上端與缸筒(6)的下端固定連接，所述活塞(7)的下部設置在缸筒(6 )內，所述底座(I)上開有壓力液入口和滲透液入口，所述活塞(7 )上開有滲透液出口(7-1)，所述底座(I)上設置有壓頭(2)，所述壓頭(2)的上部位于缸筒(6)內，所述壓頭(2)的頂部呈圓臺形，所述壓頭(2)沿中軸線開有與所述滲透液入口相通的滲透液流動通道(2-1)，所述壓頭(2 )的頂部開有滲透液通槽(2-2 )，所述滲透液通槽(2-2 )與滲透液流動通道(2-1)相連通，所述滲透液通槽(2-2)的數量為四道，相鄰兩道滲透液通槽(2-2)相垂直，所述壓頭(2)上套有水壓傳遞板(9)，所述壓頭(2)的上端穿過水壓傳遞板(9)，所述壓頭(2)的上端面高于水壓傳遞板(9)的上端面且兩者之間具有距離；所述活塞(7)的底部且位于缸筒(6)內設置有擋環(5)，所述擋環(5)位于水壓傳遞板(9)的上方，所述擋環(5)與水壓傳遞板(9)之間具有放置巖樣(13)的巖樣放置空間(14)。
2.按照權利要求1所述的承壓可調的彎曲巖樣滲透性能測試裝置，其特征在于:所述壓力液入口由相連通的壓力液水平入口( 1-11)和壓力液垂直入口( 1-12)組成，所述壓力液水平入口( 1-11)和壓力液垂直入口( 1-12)均開在底座(I)的側部；所述滲透液入口由相連通的滲透液水平入口(1-21)和滲透液垂直入口(1-22)組成,所述滲透液垂直入口(1-22)開在底座(I)的中軸線位置處。
3.按照權利要求1所述的承壓可調的彎曲巖樣滲透性能測試裝置，其特征在于:所述活塞(7)與缸筒(6)之間設置有第一密封圈(8)，所述第一密封圈(8)的數量為兩個，兩個第一密封圈(8)呈下上布設。
4.按照權利要求1所述的承壓可調的彎曲巖樣滲透性能測試裝置，其特征在于:所述水壓傳遞板(9)與缸筒(6)之間設置有第二密封圈(4)，所述第二密封圈(4)的數量為兩個，兩個第二密封圈(4)呈下上布設。
5.按照權利要求1所述的承壓可調的彎曲巖樣滲透性能測試裝置，其特征在于:所述底座(I)與缸筒(6)之間設置有第三密封圈(3)。
6.按照權利要求1所述的承壓可調的彎曲巖樣滲透性能測試裝置，其特征在于:所述壓頭(2)與水壓傳遞板(9)之間以及壓頭(2)與底座(I)之間均設置有第四密封圈(10)。
7.按照權利要求1所述的承壓可調的彎曲巖樣滲透性能測試裝置，其特征在于:所述底座(I)的上端與缸筒(6)的下端通過螺栓(11)和螺母(12)固定連接。
8.按照權利要求1所述的承壓可調的彎曲巖樣滲透性能測試裝置，其特征在于:所述水壓傳遞板(9)的形狀為圓環形。
【文檔編號】G01N15/08GK203502321SQ201320632730
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年10月13日 優先權日:2013年10月13日
【發明者】張天軍, 任金虎, 陳占清, 于勝紅, 成小雨, 崔巍, 李偉, 宋爽, 張磊 申請人:西安科技大學