[发明专利]轮式THMC-岩石多功能试验仪及轮式岩石试验方法

说明书

一种轮式THMC‑岩石多功能试验仪及轮式岩石试验方法，涉及岩石力学试验领域。轮式THMC‑岩石多功能试验仪包括竖直设置的套筒，套筒、顶盖和底座共同形成围压室，围压室分别开设有进油孔和排气孔，顶盖上竖直插设有轴力加载杆，轴力加载杆的底端可施加向下的加载力，轴力加载杆内设置有流体通道，围压室内设置有可水平转动的转盘，随着转盘的转动，轴力加载杆的底端和流体通道指向转盘的不同位置，该轮式THMC‑岩石多功能试验仪能够装载多块岩石试样，完成不同岩石试样的介质温度‑渗流‑应力‑化学耦合试验，从而大幅提升岩石三轴试验的效率。本发明基于上述轮式THMC‑岩石多功能试验仪的轮式岩石试验方法简单，试验效率高。

技术领域

本发明涉及岩石力学试验领域，具体而言，涉及一种轮式THMC-岩石多功能试验仪及轮式岩石试验方法。

背景技术

岩石三轴试验是研究岩石力学的重要手段，它能比较完整地模拟岩土在原始地应力状态下的力学性能，是工程设计的重要依据。由于深部岩石处于复杂的应力状态，采矿工程中所遇到的岩体或矿体多处于三向应力状态，本身又是一种十分复杂的天然材料，在很多情况下,简单应力状态下的岩石应力试验不能完全反映工程实际中的岩体应力状态，必须充分认识复杂应力状态下岩石的力学性质。因此开展三轴状态下的岩石试验研究显得十分重要。

岩石三轴试验机是研究岩石力学性质的基本试验设备，它可以应用于进行温度-应力-渗流-化学腐蚀(THMC)全耦合的岩石三轴流变试验，还可以进行THMC全耦合或局部耦合条件下的岩石常规三轴力学试验。现有的常规岩石三轴试验机的围压室中只能装载一块岩石试样，在测量该岩石试样的应力应变曲线的试验过程中，需要在围压室内充入液压油，试验结束再将围压室内的液压油抽出。测量不同岩石试样，则每次都需要很长时间装卸试样，而且每次都需要重新对围压室充卸围压，导致试验效率低下。在对不同岩石试样进行渗流测试时，同样需要不断的装卸试样，造成试验效率低下。

因此，需要一种能够对不同的岩石试样进行测试且试验效果高的轮式岩石试验方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种轮式THMC-岩石多功能试验仪，其能够装载多块岩石试样，完成不同岩石试样的介质温度-渗流-应力-化学耦合试验，从而大幅提升岩石三轴试验的效率。

本发明的目的在于提供一种轮式岩石试验方法，该方法简单，试验效率高。

本发明的实施例是这样实现的：

一种轮式THMC-岩石多功能试验仪，其包括竖直设置的套筒，套筒的顶口盖设有顶盖，套筒的底口盖设有底座，套筒、顶盖和底座共同形成围压室，围压室分别开设有进油孔和排气孔，顶盖上竖直插设有轴力加载杆，轴力加载杆的底端可施加向下的加载力，轴力加载杆内设置有流体通道，围压室内设置有可水平转动的转盘，随着转盘的转动，轴力加载杆的底端和流体通道指向转盘的不同位置。

在本发明较佳的实施例中，上述转盘上设置有多个用于放置岩样的固定筒，固定筒沿转盘盘面的边沿设置，固定筒上设置有可与流体通道连通的渗流孔。

在本发明较佳的实施例中，上述固定筒包括包裹于岩样周围的热缩套，以及设置于热缩套顶口的上压头、设置于热缩套底口的下压头。

在本发明较佳的实施例中，上述上压头设置有第一渗流孔，第一渗流孔连通可与流体通道对接连通，下压头设置有第二渗流孔。

在本发明较佳的实施例中，上述轴力加载杆的底端设置有流体通道，流体通道通过细钢管连通至围压室外。

在本发明较佳的实施例中，上述顶盖包括一体成型的第一顶盖板和第二顶盖板，第一顶盖板盖在套筒的顶面上，第二顶盖板位于套筒内，第二顶盖与套筒螺纹固定为一体；底座包括一体成型的第一底座板和第二底座板，第一底座板盖在套筒的底面上，第二底座板位于套筒内，第二底座与套筒螺纹固定为一体。

在本发明较佳的实施例中，上述进油孔位于底座上，排气孔位于顶盖上。