[实用新型]一种模拟高湿酸性环境状态下的岩石试验装置

说明书

本实用新型公开了一种模拟高湿酸性环境状态下的岩石试验装置，包括岩石试件、试件包裹装置、控制台、加载装置、气压表、加湿器、温度控制器和电脑，试件包裹装置包裹在岩石试件外部；加湿器和温度控制器分别与试件包裹装置相连接；试件包裹装置放置在加载装置上，电脑与控制台相连，控制台与加载装置相连，电脑发送控制信号到控制台，通过控制台控制加载装置对岩石试件进行加载试验。本实用新型采用挖空部分岩石来模拟矿柱，通过环向位移测量计实时观测试验过程中矿柱环向位移的变化，研究高湿酸性环境状态下的模拟矿柱破坏损伤机制；通过动静结合加载，模拟岩石在地下高湿酸性环境下的受力状态进行试验。

技术领域

本实用新型涉及工程地质技术领域，特别涉及一种模拟高湿酸性环境状态下的岩石试验装置。

背景技术

采矿工程、土木工程、水利水电工程、石油工程、海洋勘探等地下工程在实际工作中都会遇到各种复杂的地质情况，岩石受到地下环境的影响，稳定性会随着时间的增加而减小，最终导致岩石破坏。特别是在一些化工矿山，留设的矿柱中一般会含有一些亲水性矿物成分，遇水容易软化，或者容易发生水化、水解和溶解反应，随着矿山开采的深度不断增加及地下环境的复杂化，矿柱受环境侵蚀，随着时间的增加，被侵蚀的矿柱会变尖、破坏。随着矿柱的破坏失稳，会引起地表塌陷，山体崩塌等灾害，给人们带来不可估量的经济损失和人员伤害。引起社会各界的广泛关注。查阅相关资料，目前能够模拟高湿酸性环境状态下的岩石试验装置极其少见，也没有完整的试验装置及方法来研究矿柱在高湿酸性环境状态下的破坏机理。

发明内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种结构简单、试验方便的模拟高湿酸性环境状态下的岩石试验装置。

本实用新型解决上述问题的技术方案是：一种模拟高湿酸性环境状态下的岩石试验装置，包括岩石试件、试件包裹装置、控制台、加载装置、加湿器、温度控制器和电脑，所述试件包裹装置包裹在岩石试件外部，且岩石试件顶端和底端露出试件包裹装置外；所述加湿器和温度控制器分别与试件包裹装置相连接，通过加湿器增加试件包裹装置内部的湿度，为试件包裹装置提供酸性环境，温度控制器控制试件包裹装置内的温度，以模拟高湿酸性环境；所述试件包裹装置放置在加载装置上，所述电脑与控制台相连，控制台与加载装置相连，电脑发送控制信号到控制台，通过控制台控制加载装置对岩石试件进行加载试验。

上述模拟高湿酸性环境状态下的岩石试验装置，所述岩石试件是由一整块岩石制成，整块岩石中间部分被掏空，剩下部分形成三根柱状的岩石以模拟矿柱。

上述模拟高湿酸性环境状态下的岩石试验装置，所述试件包裹装置包括由钢化玻璃镶嵌而成的方形框、温度测量计、湿度测量计，所述方形框的上下两端设有用于供岩石试件伸出的开口，方形框的两侧都开有小孔，小孔均连接管道，方形框通过两侧的管道分别连接加湿器和温度控制器，所述加湿器内加入酸性液体，通过加湿器产生酸性气体注入试件包裹装置，以模拟高湿酸性环境，与加湿器相连的管道上设有气压表，当试件包裹装置内部的气压达到一定程度时，停止注入酸性气体；所述温度测量计和湿度测量计均贴在方形框内壁上。

上述模拟高湿酸性环境状态下的岩石试验装置，所述加载装置包括底座、顶板、冲击杆、液压油缸、活塞加载器，固定框，所述底座固定在固定框下部，试件包裹装置放置在底座上，所述顶板位于底座上方，顶板上方设有冲击杆、液压油缸，所述活塞加载器有两个，两个活塞加载器均固定在固定框上部，其中一个活塞加载器的一端与控制台相连，另一端与液压油缸相连，提供静载荷给液压油缸；另一个活塞加载器的一端与控制台相连，另一端和冲击杆相连，提供动载荷给冲击扰动杆，通过对液压油缸和冲击杆施加动力，使顶板下降，接触岩石试件，两个活塞加载器分别控制液压油缸和冲击杆，对岩石试件进行动静结合加载，从而进行试验。