[发明专利]模拟深部高应力围岩高压注浆加固的试验装置及方法

权利要求书

1.一种模拟深部高应力围岩高压注浆加固的试验装置，其特征在于，所述模拟深部高应力围岩高压注浆加固的试验装置包括：加载系统、注浆系统、控制系统和油源系统；

所述加载系统，用于接收所述控制系统发送的加载方式，并根据所述加载方式对岩体试样进行三向应力的加载处理；

所述注浆系统，用于接收所述控制系统发送的注浆方式，并根据所述注浆方式将浆液注入到进行加载处理后的所述岩体试样中；

所述控制系统，用于确定对所述岩体试样进行加载处理的加载方式，并将所述加载方式发送至所述加载系统，以及确定所述注浆方式，并将所述注浆方式发送至所述注浆系统；

所述油源系统，用于给所述加载系统和所述注浆系统提供恒温恒压状态。

2.根据权利要求1所述的模拟深部高应力围岩高压注浆加固的试验装置，其特征在于，所述注浆系统包括驱动油缸、中间容器、液压油容器和搅拌电机；

所述驱动油缸，用于将所存储的液压油注入至所述中间容器中，以及接收所述中间容器或所述液压油容器注入的液压油；

所述中间容器，用于存储所述驱动油缸注入的液压油和将所存储的液压油注入至所述驱动油缸中，以及将存储注入所需要的浆液和将所述存储的浆液注入至所述岩石试样中；

所述液压油容器，用于为所述驱动油缸提供液压油；

所述搅拌电机，用于对存储在所述中间容器中的所述浆液进行搅拌。

3.根据权利要求2所述的模拟深部高应力围岩高压注浆加固的试验装置，其特征在于，所述驱动油缸内设置有第一活塞；

所述注浆系统控制所述第一活塞移动，吸收所述液压油容器中的液压油或将所述驱动油缸中的液压油注入至所述中间容器中。

4.根据权利要求3所述的模拟深部高应力围岩高压注浆加固的试验装置，其特征在于，所述中间容器内设置有第二活塞；

所述注浆系统控制所述第一活塞移动，推动所述第二活塞将所述中间容器中的所述浆液注入至所述岩石试样中。

5.根据权利要求4所述模拟深部高应力围岩高压注浆加固的试验装置，其特征在于，所述中间容器还包括进浆容器，且所述进浆容器与所述中间容器之间设置有进浆阀门；

所述注浆系统通过控制所述进浆阀门开启，将所述进浆容器中存储的浆液注入至所述中间容器的所述进浆容器中。

6.根据权利要求3所述的模拟深部高应力围岩高压注浆加固的试验装置，其特征在于，所述驱动油缸设置有压力传感器和位移传感器；

所述压力传感器，用于检测所述驱动油缸的注浆压力值；

所述位移传感器，用于检测所述驱动油缸中所述第一活塞的位移速率；

其中，所述注浆压力值和/或所述位移速率用于确定所述注浆系统的注浆状态，且所述注浆状态至少包括注浆速率和注浆流量。

7.根据权利要求1所述的模拟深部高应力围岩高压注浆加固的试验装置，其特征在于，所述驱动油缸与所述中间容器的内径相同。

8.根据权利要求2所述的模拟深部高应力围岩高压注浆加固的试验装置，其特征在于，所述中间容器包含第一中间容器和第二中间容器，且所述第一中间容器用于存储第一浆液，所述第二中间容器用于存储第二浆液。

9.根据权利要求1所述的模拟深部高应力围岩高压注浆加固的试验装置，其特征在于，所述油源系统包括溢流阀和水冷箱；

所述溢流阀用于提供恒定压力，且所述恒定压力为30MPa；

所述水冷箱用于提供恒定温度，且所述恒定温度为30～45℃。

10.一种模拟深部高应力围岩高压注浆加固的试验方法，其特征在于，所述方法应用于如权利要求1至9中任一项所述的模拟深部高应力围岩高压注浆加固的试验装置，包括：

对岩石试样进行三向应力的加载处理，得到处理后的所述岩石试样；

对进行注浆的浆液进行搅拌处理；

确定所选择的注浆方式，并根据所述注浆方式确定注浆控制参数；

根据所述控制参数，将搅拌处理后的所述浆液注入到处理后的所述岩石试样中。