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专利号: 2023104261599
申请人: 深地科学与工程云龙湖实验室
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种可变孔隙结构破碎岩体渗透特性测试装置,其特征在于:包括,

填料筒(1),水平固定放置且所述填料筒(1)内填充有岩体试样(2),所述岩体试样(2)两端分别贴合有透水件,一所述透水件外侧贴合有注水件,所述注水件远离所述透水件的一端连接有水平驱动件;

集水件,连接在所述填料筒(1)远离所述水平驱动件的一端,所述集水件与所述填料筒(1)连通,另一所述透水件设置在所述集水件与所述填料筒(1)的连接处;

监测组件,包括连接在所述水平驱动件上的位移监测件,设置在所述注水件内的水压监测件,连接在所述集水件出水端的流速监测件;

所述透水件包括设置在所述填料筒(1)的透水板(3),所述岩体试样(2)两端分别与两所述透水板(3)接触,所述透水板(3)外壁固接有密封圈(4),所述密封圈(4)外壁与所述填料筒(1)内壁贴合密封,所述透水板(3)上开设有若干透水孔(5);

所述注水件包括一注水板(6),所述注水板(6)靠近所述透水板(3)的一端开设有容水腔(7),所述注水板(6)靠近所述透水板(3)的一端与所述透水板(3)的一端接触,所述注水板(6)上开设有若干与所述容水腔(7)连通的注水孔(8),每一所述注水孔(8)上连通一注水管(9),若干所述注水管(9)通过所述水平驱动件伸出所述填料筒(1)并连通有进水箱(10);

所述水压监测件包括设置在所述容水腔(7)内的压力传感器(11),所述压力传感器(11)与所述注水板(6)内壁固接,所述压力传感器(11)的信号输出端伸出所述填料筒(1)并连接有压力显示器(12);

翻转固定装置包括支撑台(29),支撑台(29)顶端开设有滑槽(30)和凹槽(31),凹槽(31)位于滑槽(30)的一侧,滑槽(30)内限位滑动连接有滑块(32),滑块(32)上穿设转动连接有旋转杆(33),旋转杆(33)的一端固接有驱动齿轮(34),凹槽(31)顶端固接有具有部分齿结构的齿板(35),驱动齿轮(34)与齿板(35)上的齿结构啮合,旋转杆(33)的另一端伸出支撑台(29)且与固定板(23)侧壁固接;

所述填料筒(1)下方设置一固定板(23)。

2.根据权利要求1所述的可变孔隙结构破碎岩体渗透特性测试装置,其特征在于:所述水平驱动件包括一端设置在所述填料筒(1)内的加载桶(13),所述加载桶(13)靠近所述注水板(6)的一端与所述注水板(6)接触,所述加载桶(13)侧壁开设有若干过槽(14),所述注水管(9)通过所述过槽(14)伸出所述填料筒(1),所述加载桶(13)远离所述注水板(6)的一端设置固定有水平液压缸(15),所述水平液压缸(15)活动端与所述加载桶(13)的另一端接触。

3.根据权利要求2所述的可变孔隙结构破碎岩体渗透特性测试装置,其特征在于:所述位移监测件包括一固定设置的位移传感器(21),所述加载桶(13)外壁固接有连接板(22),所述连接板(22)与所述位移传感器(21)的活动端连接。

4.根据权利要求1所述的可变孔隙结构破碎岩体渗透特性测试装置,其特征在于:所述集水件包括固定在所述填料筒(1)另一端的集水筒(16),所述集水筒(16)内开设有集水漏斗(17),所述集水筒(16)另一端固接有底座(18),所述集水漏斗(17)的出水端连通有出水管(19),所述出水管(19)伸出所述底座(18)。

5.根据权利要求4所述的可变孔隙结构破碎岩体渗透特性测试装置,其特征在于:所述流速监测件包括连通在所述出水管(19)上的流速测量仪(20)。

6.根据权利要求1所述的可变孔隙结构破碎岩体渗透特性测试装置,其特征在于:所述填料筒(1)顶端固接有连接架(24),所述连接架(24)顶端固接有弧形安装架(25),所述弧形安装架(25)用于支撑所述填料筒(1),所述弧形安装架(25)上螺纹连接有固定螺栓(26),所述固定螺栓(26)末端与开设在所述填料筒(1)外壁的螺孔匹配固定。

7.一种可变孔隙结构破碎岩体渗透特性测试方法,采用权利要求1所述的可变孔隙结构破碎岩体渗透特性测试装置,其特征在于:试验步骤包括:S1、装填岩体试样(2):安装填料筒(1)和集水件,向竖直放置的填料筒(1)内依次置入一透水件,岩体试样(2)、另一透水件、注水件;

S2、水平放置岩体试样(2):旋转竖直放置的填料筒(1)至水平放置;

S3、安装水平驱动件:向填料筒(1)内放置水平驱动件的活动端,并将注水件的进水端伸出填料筒(1)外;

S4、记录初始数据:启动水平驱动件和注水件工作,并记录水平驱动件的活动端初始位置、注水件内初始水压力、集水件内初始水流速;

S5、开始渗透试验:调节水平驱动件的活动端位移,并持续记录水平驱动件的活动端试验过程位移距离、注水件内试验过程水压力、集水件内试验过程水流速。