[发明专利]嵌套式周向入渗角度可调的破碎岩石渗透仪

说明书

嵌套式周向入渗角度可调的破碎岩石渗透仪，包括底板(1)、渗透缸体(2)和活塞(3)，渗透缸体(2)固定在底板(1)上，活塞(3)位于渗透缸体(2)内。底板(1)下部具有进水口(101)，底板(1)内部是具有一定倾角的圆锥面，圆锥面底部与进水口(101)相通；渗透缸(2)包括外层缸筒(201)和内嵌缸筒(202)，内嵌缸筒(202)的筒壁上沿周向开有通孔，内嵌缸筒(202)底部的通孔和筒壁上的周向通孔内均布置有流量传感器和压力传感器。本发明的嵌套式周向入渗角度可调的破碎岩石渗透仪能够完全模拟现实工程中破碎岩体在富水状态下受渗透水压力作用的情况，尤其是模拟水流渗入方向，可测定渗流速度和渗透压力，并掌握其空间分布状态。

技术领域

本发明涉及渗透仪，具体涉及一种嵌套式周向入渗角度可调的破碎岩石渗透仪。

背景技术

目前采矿工程、隧道工程等含破碎地质构造的工程领域中，陷落柱突水、断层突水等安全问题时常出现。陷落柱突水和断层破碎带突水等问题都可以认为是破碎岩体渗流失稳所引发的灾害，故而破碎岩石的渗透性试验就成为研究陷落柱突水和断层破碎带突水等问题的基础。

渗透仪是破碎岩石渗透试验系统的核心装置，现有的破碎岩石渗透仪往往存在以下几个方面的不足：(1)将进水口设置在上方或下方，忽视了周向水流渗入的情况，不能够完全模拟实际工程中破碎岩体的渗流状态。(2)无法测定渗透仪内破碎岩石试样所受的渗透压力。

发明内容

本发明的目的是提供一种含嵌套缸筒的可实现沿圆周方向入渗的且入渗角度可调的破碎岩石渗透仪。通过对进水方式进行改进，使其能够完全模拟现实工程中破碎岩体在富水状态下受渗透水压力作用的情况如渗透压力大小、水流渗透方向等，分析其渗透行为，测试其渗透性能，进而用于研究陷落柱和断层等破碎带突水等问题。

为实现上述发明目的，本发明的技术方案具体如下：

嵌套式周向入渗角度可调的破碎岩石渗透仪，包括底板1、渗透缸体2和活塞3，渗透缸体2固定在底板1上，活塞3位于渗透缸体2内。

底板1下部具有进水口101，底板1内部是具有一定倾角的圆锥面，圆锥面底部与进水口101相通；

渗透缸2包括外层缸筒201和内嵌缸筒202，内嵌缸筒202固定于外层缸筒201内，外层缸筒201为无底的空心筒状；

内嵌缸筒202是上端开口的圆筒，内嵌缸筒202底部具有通孔；内嵌缸筒202的筒壁上沿周向开有通孔，内嵌缸筒202底部的通孔和筒壁上的周向通孔内均布置有流量传感器和压力传感器；

活塞3内部具有多个出水孔302，活塞3的外径小于内嵌缸筒202的内径，活塞3底部具有透水孔301。

作为优选的技术方案，所述底板1上端上具有第一环状凸缘，第一环状凸缘上具有第一螺栓孔102；所述外层缸筒201上、下端各有一圈第二环状凸缘，第二环状凸缘上具有第二螺栓孔204，下端环状凸缘上的第二螺栓孔204与第一螺栓孔102相对应；所述内层缸体202的上端具有第三环状凸缘，第三环状凸缘上具有第三螺栓孔206，第三螺栓孔206与外层缸筒201上端环状凸缘上的第二螺栓孔204相对应。

作为优选的技术方案，所述的底板1上端面上具有两圈环形的第一密封槽103；所述外层缸筒201上、下端面各有两圈第二密封槽203，下端面上的两圈第二密封槽203与两圈第一密封槽103组成两圈第一环状密封腔，第一环状密封腔内放置有密封圈；所述第三环状凸缘的下表面上具有两圈第三密封槽205，第三密封槽205与所述外层缸筒201上端面上的两圈第二密封槽203组成两圈第二环状密封腔，第二环状密封腔内放置有密封圈。

作为优选的技术方案，所述内嵌缸筒202的外表面和内表面还覆盖有滤网。

作为优选的技术方案，所述外层缸筒201的内径大于内嵌缸筒202的外径2cm以上。