[发明专利]临空面岩石在围压-温度-水耦合作用下的试验装置及方法

权利要求书

1.临空面岩石在围压-温度-水耦合作用下的试验装置，其特征在于：包括油浴加热系统、围压加载系统和实时观测系统；所述油浴加热系统包括环形中空壳体（18）、总底座（13）和加热装置，环形中空壳体（18）安装在总底座（13）上，在环形中空壳体（18）的壳内具有环形油浴腔体（5），在环形油浴腔体（5）内具有导热油，所述加热装置用于加热所述导热油，在环形中空壳体（18）的中部具有容水腔体（19），在容水腔体（19）内设置有水，在容水腔体（19）的底部对应的总底座（13）上设置有围压加载系统；所述围压加载系统包括加载底座（7）、试件固定装置（11）、垫片（9）和围压加载螺栓（8），加载底座（7）安装在总底座（13）上，试件固定装置（11）安装在加载底座（7）上并形成前侧面后顶侧面为敞口的半封闭结构的用于岩石试件（10）固定放置的固定腔，其中试件固定装置（11）的前侧面在固定岩石试件（10）后形成临空面，而试件固定装置（11）的顶侧面在固定岩石试件（10）后形成外部加载面，在试件固定装置（11）的左侧和右侧分别设置有若干的围压加载螺栓（8），围压加载螺栓（8）在穿过试件固定装置（11）的相应侧壁后向内固定腔伸出，并且在试件固定装置（11）的左侧和右侧的固定腔内侧分别垫设有一块垫片（9），垫片（9）与对应侧的围压加载螺栓（8）的端部接触配合，通过拧动围压加载螺栓（8）可以将垫片（9）向固定腔内部移动；所述实时观测系统包括保护装置（14）和摄像头（15），所述保护装置（14）设置于试件固定装置（11）的前侧面的前方并在容水腔体（19）内隔离出摄像头安装区域，所述摄像头（15）安装于所述摄像头安装区域内并且摄像头正对所述的临空面方向设置，所述保护装置（14）采用透明材料制成。

2.如权利要求1所述的临空面岩石在围压-温度-水耦合作用下的试验装置，其特征在于：还包括外部加载压力机，所述外部加载压力机作用到外部加载面上进行加载；还包括用于拧紧围压加载螺栓（8）进行加载用的电子扭矩扳手或者定扭矩扳手；在试件固定装置（11）的左侧和右侧分别设置有不少于五颗均匀分布的围压加载螺栓（8）。

3.如权利要求1所述的临空面岩石在围压-温度-水耦合作用下的试验装置，其特征在于：所述加热装置包括加热电阻丝（1）和电压电流控制器（6），加热电阻丝（1）设置于环形油浴腔体（5）内，并且加热电阻丝（1）通过导线与电压电流控制器（6）相连。

4.如权利要求1所述的临空面岩石在围压-温度-水耦合作用下的试验装置，其特征在于：还包括温度传感器（12），所述温度传感器（12）设置于环形油浴腔体（5）内的导热油内和/或者设置于容水腔体（19）内的水中。

5.如权利要求1所述的临空面岩石在围压-温度-水耦合作用下的试验装置，其特征在于：在环形油浴腔体（5）的顶部设置有进油孔（3）。

6.如权利要求1所述的临空面岩石在围压-温度-水耦合作用下的试验装置，其特征在于：环形中空壳体（18）的外周壁上设置有绝热材料层（2）。

7.如权利要求1所述的临空面岩石在围压-温度-水耦合作用下的试验装置，其特征在于：还包括顶盖（4），所述顶盖（4）能够盖在容水腔体（19）的顶部。

8.如权利要求1所述的临空面岩石在围压-温度-水耦合作用下的试验装置，其特征在于：试件固定装置（11）为采用厚度为3cm以上的45号钢板，并且在拐角部位设置有倒角（16），垫片（9）为采用厚度为1cm以上的45号钢板。