[实用新型]模拟破碎岩体二次成岩的试验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种岩体试验装置，具体是一种模拟破碎岩体二次成岩的试验装置。

背景技术

随着矿产资源开采进入到深部，矿井围岩支护面临越来越多的复杂破碎岩体以及由破碎岩体压实、固结二次成岩的再生岩体。这种通过破碎岩体压实、固结二次成岩的再生岩体，其内部的力学参数与原生的煤岩体具有较大的不同，因此在支护时也需要采取不同的支护方式，为了研究这种再生岩体的力学参数，一般需要在实验室中进行该种再生岩体的力学试验，在得出其力学参数的规律后可对矿井下支护起到指导作用。目前，实验室内只能通过从矿井内取出原有破碎-固结形成的再生岩体进行其力学性能参数测试，但是这种取样过程非常麻烦，同时切割后也会对该破碎-固结再生岩体的力学参数有所影响，因此实验室中测得的数据也不准确。由于目前还没有设备或装置来再现破碎-固结岩体二次成岩过程以及监测二次成岩相关的岩体力学行为，从而导致针对这种破碎-固结岩体的支护缺乏可靠的理论依据，工程实际中的支护设计具有较大的盲目性。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种模拟破碎岩体二次成岩的试验装置，能在实验室中模拟破碎岩体二次成岩的过程，从而便于研究二次成岩过程中破碎岩体再生成岩所需的力学参数，同时对二次再生岩体进行后续的力学试验。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：该种模拟破碎岩体二次成岩的试验装置，包括轴压盘、围压装置、底盘和围压施加器，所述底盘中部设有承压板，围压装置放置在承压板上，所述围压装置为多个形状相同的弧形板拼接围成的圆筒，所述弧形板的两侧均设有多个围压传递销，围压传递销的中心设有安装孔，所述围压施加器由施压杆和加压器组成，施压杆穿过相邻弧形板上两个重合的安装孔，加压器设置在施压杆上；所述轴压盘设置在圆筒上方，轴压盘的直径略小于圆筒的内径。

进一步，所述施压杆为弧形螺纹杆，所述弧形螺纹杆的弧度与弧形板的弧度相同。采用弧形螺纹杆可使加压器施加的力始终垂直于围压传递销，进而保证各个弧形板施加的围压力的均匀性。

进一步，所述加压器为两个弹簧，两个弹簧分别设置在施压杆的两端。采用这种两侧设置的方式，可使施加的力在弧形板上更均匀。

进一步，所述弧形板的外表面设有定向滑移板，定向滑移板垂直固定在弧形板中部，所述定向滑移板下端设有定向滑轮组；底盘对应定向滑移板的位置上开设滑槽，定向滑轮组置于滑槽内与滑槽滑动配合。

进一步，所述定向滑移板的形状为直角三角形。定向滑移板可采用矩形或直角三角形，优选采用直角三角形，这种形状不仅结构稳定，而且相对于矩形面积较小，从而节约材料。

进一步，所述轴压盘上设有提手。通过提手便于对轴压盘的搬移。

与现有技术相比，本实用新型采用轴压盘、围压装置、底盘和围压施加器相结合的方式，将破碎岩体放入本装置内，然后通过岩石力学试验系统对本装置施加垂直压力，并记录压力值的变化情况，最终制得破碎岩体二次成岩，并可知整个二次成岩过程中其力学参数的情况，能在实验室中模拟破碎岩体二次成岩的过程，从而便于研究二次成岩过程中破碎岩体所受的力学参数，同时可对二次成岩后的岩体进行后续的力学试验；最终对矿井下支护该种破碎岩体二次成岩的岩体提供可靠的理论依据，使工程实际支护设计更符合该岩体的力学特性。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是本实用新型中轴压盘的结构示意图；

图4是图3的A-A向剖面图；

图5是本实用新型中围压装置的结构示意图；

图6是图5的俯视图；

图7是本实用新型中弧形板的结构示意图；

图8是本实用新型中定向滑移板的结构示意图；

图9是本实用新型中底盘的结构示意图；

图10是图9的A-A向剖面图。

图中：1、轴压盘，2、提手，3、弧形板，4、定向滑移板，5、围压传递销，6、定向滑轮组，7、加压器，8、弧形螺纹杆，9、滑槽，10、承压板。

具体实施方式

下面将对本实用新型作进一步说明。