弱膠結軟巖低溫損傷特性分析用加壓試驗裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種加壓試驗裝置，具體涉及一種弱膠結軟巖低溫損傷特性分析用加壓試驗裝置。
【背景技術】
[0002]煤炭資源在我國能源結構中占有重要比重(70%左右)，而隨著中東部煤炭資源的枯竭，目前煤炭開發主要集中于西部內蒙、陜西、寧夏、甘肅和新疆等巨厚軟巖礦區。在這些地區進行煤炭開發建設，立井井筒仍采用凍結法施工，而在人工凍結條件下弱膠結軟巖力學性質的變化對立井安全施工、井壁設計具有重要指導意義，因此需要掌握西部弱膠結軟巖在人工凍結條件下內部力學特征的變化。
[0003]目前研宄巖土材料的低溫力學特性主要是采用室內試驗的方法，通過在現場取樣，在室內將巖石或土試件置于低溫冷凍箱內進行人工凍結，然后在試驗機上進行單軸、三軸、蠕變等力學性質試驗，這種方法簡單易操作，成本低，但是這種方法測試的巖石低溫力學特性與實際情況相差比較大，原因是凍結法鑿井巖石是在有圍壓的情況下被人工凍結，而傳統室內試驗沒有考慮巖石在凍結過程中其內部損傷擴展與試件荷載之間的關系。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的在于克服上述現有技術中的不足，提供一種弱膠結軟巖低溫損傷特性分析用預加壓再凍結試驗裝置。該加壓試驗裝置通過對待測巖石試件施加軸向壓力和圍壓，能夠全方位的對待測巖石試件進行加載，再將該加壓試驗裝置放置在用于模擬待測巖石試件凍結情況的凍結環境中，能夠有效實現對待測巖石試件加壓再凍結從而還原真實凍結鑿井過程。
[0005]為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是:弱膠結軟巖低溫損傷特性分析用加壓試驗裝置，其特征在于:包括第一支撐板和第二支撐板以及設置在所述第一支撐板和第二支撐板之間的密封容器，所述第一支撐板和第二支撐板通過軸向控制螺桿連接，所述軸向控制螺桿的一端與第一支撐板固定連接，所述軸向控制螺桿的另一端穿過第二支撐板且在穿出所述第二支撐板的部位安裝軸壓控制螺母，所述密封容器的一側壁開設有第一軸向加壓孔，所述密封容器的另一側壁開設有與所述第一軸向加壓孔相對應的第二軸向加壓孔，所述第一支撐板上開設有與第一軸向加壓孔相對應的第一定位孔，所述第二支撐板上開設有與第二軸向加壓孔相對應的第二定位孔，所述第一定位孔內固定連接有第一軸向加壓桿，所述第一軸向加壓桿穿過第一軸向加壓孔并伸入所述密封容器內，所述第二定位孔內固定連接有第二軸向加壓桿，所述第二軸向加壓桿穿過第二軸向加壓孔并伸入所述密封容器內，待測巖石試件位于密封容器內且夾持在第一軸向加壓桿和第二軸向加壓桿之間，所述密封容器上開設有輸油孔，所述輸油孔連接有圍壓加載油管，所述圍壓加載油管上安裝有油壓控制閥。
[0006]上述的弱膠結軟巖低溫損傷特性分析用加壓試驗裝置，其特征在于:所述第一軸向加壓桿上且與待測巖石試件相接觸的一端面上設置有軸向檢測傳感器組，所述軸向檢測傳感器組包括軸向壓力傳感器和軸向位移傳感器；所述密封容器的內壁設置有多個用于檢測待測巖石試件徑向位移的徑向位移傳感器，多個所述徑向位移傳感器沿待測巖石試件的周向布設，所述油壓控制閥上設置有油壓傳感器。
[0007]上述的弱膠結軟巖低溫損傷特性分析用加壓試驗裝置，其特征在于:所述軸向檢測傳感器組還包括溫度傳感器。
[0008]上述的弱膠結軟巖低溫損傷特性分析用加壓試驗裝置，其特征在于:多個所述徑向位移傳感器沿待測巖石試件的周向均勻布設。
[0009]上述的弱膠結軟巖低溫損傷特性分析用加壓試驗裝置，其特征在于:所述軸向控制螺桿的數量為兩個，其中一個軸向控制螺桿位于所述密封容器的一側，另一個軸向控制螺桿位于所述密封容器的另一側。
[0010]本實用新型與現有技術相比具有以下優點:
[0011]1、本實用新型的結構簡單，設計新穎合理。
[0012]2、本實用新型利用軸壓控制螺桿和軸壓控制螺母可實現保持軸壓的目的，并且該加壓試驗裝置放置在用于模擬待測巖石試件凍結情況的凍結環境中，并通過軸向檢測傳感器組內的軸向位移傳感器、軸向壓力傳感器和溫度傳感器，從而實現在試驗過程中能實時監測人工凍結過程中溫度、軸向壓力和軸向位移的變化。
[0013]3、本實用新型通過圍壓加載油管向密閉容器內注入壓力油，為待測巖石試件施加圍壓，并在圍壓加載油管上設置油壓控制閥，油壓控制閥上安裝有油壓傳感器，利用油壓控制閥可以實現固定和保持圍壓，通過油壓傳感器能夠實時有效的監測圍壓。
[0014]4、本實用新型的實現成本低，使用效果好，便于推廣使用。
[0015]綜上所述，本實用新型實現了加壓再凍結還原真實凍結鑿井過程，具有壓力可調節、實時監測、加載方便、并可分析凍結過程中壓力變化特征等優點。
[0016]下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型的結構示意圖。
[0018]圖2為本實用新型密閉容器的結構示意圖。
[0019]附圖標記說明:
[0020]I 一第一支撐板；2—第一軸向加壓桿；3—油壓控制閥；
[0021]4 一圍壓加載油管；5—密閉容器；5-1—第一軸向加壓孔；
[0022]5-2—第二軸向加壓孔；5-3—輸油孔；6—徑向位移傳感器；
[0023]7一軸壓控制螺桿；8—軸壓控制螺母；9一第二支撐板；
[0024]10—第二軸向加壓桿； 11 一軸向檢測傳感器組； 12—待測巖石試件。
【具體實施方式】
[0025]如圖1和圖2所示的一種弱膠結軟巖低溫損傷特性分析用加壓試驗裝置，包括第一支撐板I和第二支撐板9以及設置在所述第一支撐板I和第二支撐板9之間的密封容器5，所述第一支撐板I和第二支撐板9通過軸向控制螺桿7連接，所述軸向控制螺桿7的一端與第一支撐板I固定連接，所述軸向控制螺桿7的另一端穿過第二支撐板9且在穿出所述第二支撐板9的部位安裝軸壓控制螺母8，所述密封容器5的一側壁開設有第一軸向加壓孔5-1，所述密封容器5的另一側壁開設有與所述第一軸向加壓孔5-1相對應的第二軸向加壓孔5-2，所述第一支撐板I上開設有與第一軸向加壓孔5-1相對應的第一定位孔，所述第二支撐板9上開設有與第二軸向加壓孔5-2相對應的第二定位孔，所述第一定位孔內固定連接有第一軸向加壓桿2，所述第一軸向加壓桿2穿過第一軸向加壓孔5-1并伸入所述密封容器5內，所述第二定位孔內固定連接有第二軸向加壓桿10，所述第二軸向加壓桿10穿過第二軸向加壓孔5-2并伸入所述密封容器5內，待測巖石試件12位于密封容器5內且夾持在第一軸向加壓桿2和第二軸向加壓桿10之間，所