[发明专利]一种可模拟冲击扰动的深部岩体蠕变冲击试验装置

说明书

本发明涉及一种可模拟冲击扰动的深部岩体蠕变冲击试验装置，架体固定安装在底座上；液压油缸内安装有上活塞和下活塞；上活塞和下活塞之间加注有液压油；加压杆的下端固定安装有施压板；螺孔内安装有压力传感器；拉绳式位移传感器的下端沿垂直方向通过吊绳与试验台表面的圆环相连接；空气罐的上端出口通过冲击滑道穿过试验台后与承压垫板的底部相接触连接；控制柜上设置有显示器；冲击滑道下部侧面安装有电磁阀，冲击滑道的内部设置有冲击杆；压力传感器、空压机和电磁阀均通过导线连接到控制柜上。本发明提供了一种结构合理、安装操作简便、模拟冲击强度可调节、试验周期短的可模拟冲击扰动的深部岩体蠕变冲击试验装置。

技术领域

本发明涉及试验设备技术领域，具体涉及一种可模拟冲击扰动的深部岩体蠕变冲击试验装置。

背景技术

随着我国浅部煤炭资源的日益枯竭，煤炭资源开采逐步向深部转移，据统计，截止2017年我国开采深度达到1000m的矿井超过50个，深部煤炭资源开采逐步常态化。深部高地应力和强烈开采扰动条件下，岩体力学性质较浅部产生较大变化，表现出强蠕变特性，导致巷道围岩易发生流变大变形破坏。因此，开展深部岩体蠕变冲击试验研究，探究深部岩体在冲击扰动作用下的蠕变破坏特性，对于改善深部巷道围岩稳定性控制效果具有重要的意义。

蠕变冲击试验装置为冲击扰动作用下深部岩体蠕变特性的研究提供了重要的技术途径。在现有技术中：“蠕变冲击简易加载装置”公开了一种基于杠杆原理的蠕变冲击加载装置，可以用来开展岩石蠕变冲击试验。但是由杠杆加载原理可知，采用杠杆加载时，随着试样变形的增大，杠杆加载点下移会导致载荷偏移的现象，进而导致试验结果产生较大误差，且上述发明专利采用落锤冲击的方式施加冲击载荷，难以对冲击载荷的强度(频率和幅值等)进行精确的控制。

发明内容

本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供的一种结构合理、安装操作简便、模拟冲击强度可调节、试验周期短的可模拟冲击扰动的深部岩体蠕变冲击试验装置。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案。

本发明的一种可模拟冲击扰动的深部岩体蠕变冲击试验装置，包括底座、架体、液压油缸、上活塞、下活塞、推杆、加压杆、液压油、施压板、试件、螺孔、压力传感器、拉绳式位移传感器、圆环、吊绳、试验台、承压垫板、冲击滑道、空气罐、高压气管、空压机、控制柜、显示屏、电磁阀和冲击杆，所述架体固定安装在底座上；所述架体的中部内嵌安装有液压油缸；所述液压油缸内安装有上活塞和下活塞；所述上活塞的顶部连接有推杆；所述下活塞的底部连接有加压杆；所述上活塞和下活塞之间加注有液压油；所述加压杆的下端固定安装有施压板；在所述施压板下方的底座表面上设置有试验台；所述试验台的中部设置有承压垫板；所述承压垫板与施压板之间设置有试件；所述加压杆的靠近下部的侧壁上开设有螺孔；所述螺孔内安装有压力传感器；在靠近所述液压油缸侧面的所述架体下表面固定安装有拉绳式位移传感器；所述拉绳式位移传感器的下端沿垂直方向通过吊绳与所述试验台表面的圆环相连接；所述空气罐的上端出口通过冲击滑道穿过所述试验台后与承压垫板的底部相接触连接；所述空气罐的侧面通过高压气管连接有空压机；在所述架体侧面的底座上还安装有控制柜；所述控制柜上设置有显示器；所述冲击滑道下部侧面安装有电磁阀，所述冲击滑道的内部设置有冲击杆；所述压力传感器、空压机和电磁阀均通过导线连接到所述控制柜上。

作为本发明的进一步改进，所述施压板上还安装有冲击波接收器，所述冲击波接收器通过导线与所述控制柜相电性连接。

作为本发明的进一步改进，所述承压垫板为高硬度特种钢材质加工而成，且所述承压垫块的上、下表面均刻有圆圈标记和十字标记。

作为本发明的进一步改进，所述冲击滑道与所述承压垫板的底面之间夹角为九十度。

作为本发明的进一步改进，所述冲击滑道为圆柱形孔道，且所述冲击滑道的内壁做抛光处理并涂抹黄油润滑。