破碎岩石三轴渗流试验系统及方法

摘要

本发明公开了一种破碎岩石三轴渗流试验系统，包括电子万能试验机、渗透装置、渗透液液压系统、围压液压系统、电子分析天平和计算机，电子分析天平上放置有量筒；渗透装置包括底座、外缸筒、筒盖、下压头、内缸筒、套筒、下半凹面压头、上半凸面压头和活塞，活塞上设有渗透液出口，底座上设有渗透液入口，底座侧部设有围压液入口；渗透液液压系统包括渗透液箱、第一液压泵、单向阀、渗透液压力表和渗透液溢流阀，围压液压系统包括围压液箱、第二液压泵、围压液压力表和围压液溢流阀；另外，本发明还提供了利用该系统进行破碎岩石三轴渗流试验的方法。本发明能够真实地反映破碎岩样渗透过程中的变形情况，能够准确地测量岩样初始高度，试验精度高。

主权项

一种破碎岩石三轴渗流试验系统，其特征在于：包括电子万能试验机（19）、渗透装置（20）、渗透液液压系统、围压液压系统、电子分析天平（21）和计算机（22），所述渗透装置（20）对中放置在电子万能试验机（19）的底座上，所述电子分析天平（21）上放置有量筒（23），所述电子万能试验机（19）和电子分析天平（21）均与计算机（22）相接；所述渗透装置（20）包括底座（1）、固定连接在底座（1）顶部的外缸筒（4）和固定连接在外缸筒（4）顶部的筒盖（7），所述底座（1）顶部中间位置处设置有凹槽，所述凹槽内放置有下压头（15），所述外缸筒（4）内设置有位于下压头（15）顶部的内缸筒（14）和位于内缸筒（14）顶部的套筒（5），所述下压头（15）、内缸筒（14）和套筒（5）通过电工胶带缠绕为一个整体，所述套筒（5）内从下到上依次设置有下半凹面压头（12）、上半凸面压头（11）和活塞（8），所述下压头（15）上端面与下半凹面压头（12）下端面之间的空间为用于放置破碎岩样的破碎岩样容腔（13），所述下半凹面压头（12）和上半凸面压头（11）相配合且其中心均设置有渗透液传输通道（45），所述活塞（8）上设置有刻度，所述活塞（8）向上穿出到所述筒盖（7）外部，且所述筒盖（7）的中间位置处设置有供活塞（8）穿过的通孔，所述活塞（8）的上端面位于所述电子万能试验机（19）的压头的正下方，所述活塞（8）上沿轴线方向设置有渗透液流出通道（18），所述活塞（8）上设置有与所述渗透液流出通道（18）相连通的渗透液出口（9），所述底座（1）的中部和下压头（15）的中部设置有与破碎岩样容腔（13）相连通的渗透液流入通道（3），所述底座（1）上设置有与渗透液流入通道（3）相连通的渗透液入口（2），所述底座（1）上设置有与外缸筒（4）和内缸筒（14）之间的空间相连通的围压液流入通道（46），所述底座（1）侧部设置有与围压液流入通道（46）相连通的围压液入口（17），所述外缸筒（4）侧面设有排气口（6），所述排气口（6）上连接有排气口塞（44）；所述渗透液液压系统包括渗透液箱（24）和一端与渗透液箱（24）连接的渗透液流入管（25），所述渗透液流入管（25）的另一端与渗透液入口（2）连接，所述渗透液流入管（25）上从连接渗透液箱（24）到渗透液入口（2）的方向依次连接有第一液压泵（26）和单向阀（27），位于第一液压泵（26）和单向阀（27）之间的一段渗透液流入管（25）上连接有渗透液溢流管（28），所述渗透液溢流管（28）上连接有渗透液压力表（29）和渗透液溢流阀（30），所述渗透液出口（9）上连接有插入量筒（23）内的渗透液流出管（31）；位于渗透液溢流管（28）和单向阀（27）之间的一段渗透液流入管（25）上连接有渗透液流量计（32），位于单向阀（27）和渗透液入口（2）之间的一段渗透液流入管（25）上连接有用于对流入渗透装置（20）内的渗透液温度进行检测的第一温度计（33），渗透液流出管（31）上连接有用于对流出渗透装置（20）内的渗透液温度进行检测的第二温度计（34）；所述围压液压系统包括围压液箱（35）和一端与围压液箱（35）连接的围压液流入管（36），所述围压液流入管（36）的另一端与围压液入口（17）连接，所述围压液流入管（36）上连接有第二液压泵（37），位于第二液压泵（37）和围压液入口（17）之间的一段围压液流入管（36）上连接有围压液溢流管（38），所述围压液溢流管（38）上连接有围压液压力表（39）和围压液溢流阀（40），位于围压液溢流管（38）和围压液入口（17）之间的一段围压液流入管（36）上连接有围压液回流管（41），所述围压液回流管（41）上连接有围压液回流阀（42）。