[发明专利]一种损伤岩样长期浸蚀装置

说明书

本发明涉及煤岩体测试的技术领域，具体涉及一种损伤岩样长期浸蚀装置，包括：浸泡筒、试样盖、注气系统和注水系统，浸泡筒底部对应放置煤岩体试样，凸台的中部设有正对煤岩体试样的穿孔；试样盖放置于煤岩体试样上方，试样盖中部设有正对煤岩体试样的穿孔，通过橡胶套沿对应套紧试样盖、煤岩体试样和凸台的外部，通过注气系统与注水系统以模拟煤岩体试样外部的围压环境，通过橡胶套套紧使浸泡液自试样盖导向煤岩体试样，并在煤岩体试样内部进行渗透后自凸台中部的穿孔导出，从而使得由试样顶部注入的液体可以在岩石试样内部流动，进而模拟真实围压环境和渗透压条件。

技术领域

本发明属于煤岩体测试的技术领域，具体涉及一种损伤岩样长期浸蚀装置。

背景技术

当前，煤矿地下水库工程还处于探索试验阶段。近年来，煤柱坝体稳定性是煤矿地下水库工程的研究热点，不同学者围绕地震、水压、布置方式和浸水软化等煤柱坝体稳定性影响因素开展了大量的研究工作。

国内外学者围绕水对煤的软化效应开展了大量的研究工作，揭示了水对煤岩体力学性能的影响规律、阐明了水对煤岩体软化的微细观机理和提出了煤岩体力学参数与含水率的关系模型。可见，水对煤柱坝体力学性能的影响是十分显著的，是煤柱坝体蠕变失稳致灾机理研究中不可忽略的因素。

已有的研究成果从煤岩体力学性能、蠕变损伤演化和失稳条件等多个角度分析了常规煤柱的蠕变失稳机理，采用室内试验、数值模拟和理论分析等手段，围绕水对煤体软化、渗透压对煤岩体蠕变的影响和常规煤柱蠕变失稳判据等内容开展了大量的研究工作，初步建立了煤岩体力学性能演化模型和煤岩体蠕变-渗流耦合理论模型，提出了常规煤柱蠕变失稳的发生条件和致灾判据，为指导煤矿安全生产提供了理论基础。但是，煤矿地下水库煤柱坝体的稳定性研究还处于初期阶段，煤柱坝体蠕变失稳的研究成果十分欠缺，煤矿地下水库长期运行中，煤柱坝体将承受更加复杂的应力、化学和渗透压作用环境，目前，对煤柱坝体蠕变失稳致灾机理的认识还不充分，需要结合煤矿地下水库的运行环境，深入研究浸水软化、应力和渗透压共同作用下煤柱坝体的蠕变失稳行为，进而探讨煤矿地下水库煤柱坝体蠕变失稳致灾机理。

已有的针对岩石材料的浸泡装置只能实现液体在岩石试样外循环，未能考虑渗透压等对岩体试样的影响，且无法保证液体对试样有效浸泡。

因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术中的不足，提供一种能够进行煤岩体试样内部渗透循环的试验装置。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种损伤岩样长期浸蚀装置，所述浸蚀装置包括：

浸泡筒，所述浸泡筒为密闭的耐压容器，其底部设有多个凸台，在所述凸台上对应放置煤岩体试样，所述凸台的中部设有正对煤岩体试样且延伸至所述浸泡筒的下表面的穿孔；

试样盖，所述试样盖放置于所述煤岩体试样上方，所述试样盖中部设有正对煤岩体试样的穿孔，通过橡胶套沿对应套紧所述试样盖、煤岩体试样和所述凸台的外部，以使浸泡液沿煤岩体试样的轴向在其内部渗透；

注气系统，所述注气系统对应连通所述浸泡筒，以向所述浸泡筒内注入气体，对所述浸泡筒内部进行加压；

注水系统，所述注水系统对应连通所述浸泡筒，以向所述浸泡筒内注入浸泡液；浸泡液自所述试样盖导向煤岩体试样，并在煤岩体试样内部进行渗透后自所述凸台中部的穿孔导出。

优选地，所述浸蚀装置还包括交换筒和量筒；

所述交换筒的通过连接管对应连通所述凸台上的穿孔，以将在煤岩体试样内部进行渗透后的浸泡液导入所述交换筒，所述交换筒的顶部设有连通所述量筒的排气管，以排出与导入浸泡液相同体积的空气；

所述量筒内部盛满水，所述排气管连通在所述量筒对应水的液面下方的侧壁上。