用于岩体渗流试验的可持续加压的渗透装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种用于岩体渗流试验的可持续加压的渗透装置，该装置利用双作用液压缸，并配套相应的油泵站和水泵，通过一系列管路连接实现了渗透水压力的可控性，及试验中的持续供水，解决了传统的岩体渗流试验中渗透水压力无法调节、控制，以及渗透水压力不稳定等问题，从而实现利用渗透水压力和流量的时间序列计算试样的渗透特性参量，提高了岩体渗流实验的精确性。
【专利说明】用于岩体渗流试验的可持续加压的渗透装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种适用于颗粒迁移变质量破碎岩体渗流试验的试验渗透装置，具体涉及一种用于岩体渗流试验的可持续加压的渗透装置。
【背景技术】
[0002]研究表明，煤矿陷落柱突水的原因之一是由于在底部承压水压力长期作用下，柱体内可迁移颗粒随水流一起流失，使柱体内孔隙变大，渗透性能提高，引起陷落柱突水。煤矿陷落柱突水机理研究的试验基础之一就是考虑颗粒迁移的变质量破碎岩体渗流试验。现有的考虑颗粒迁移的变质量破碎岩体渗流试验装置是通过水泵、换向阀、溢流阀等直接向开放式的渗透仪缸筒内注水，水流经缸筒内的破碎岩体后，通过活塞和溢水筒流到托盘里，再从托盘口通过软管流到颗粒收集装置，在水流经的管路设置压力传感器、流量传感器和数据采集器等，采集渗透水压力和水流量。其存在两个弊端:(I)通过水泵、溢流阀和压力表直接控制渗透水压力时，发现设备提供的水压力随机性很大，由于水的粘度较低，试图通过溢流阀控制渗透水压力，结果调节溢流阀根本改变不了试样底部的水压，试验时采集的渗透压力要么因为岩样压实度高，水压力一下子达到泵的额定压力，要么因为岩样压得不够密实，水压力调不上去，最终是无法按照既定试验方案调节并控制渗透水压力，以模拟陷落柱底部的承压水压力，对研究工作的进一步开展起到很大的阻碍作用；(2)因为试验装置实现不了预期试验目的，所以前面实验者通过原有装置测得的渗透水压力的数据很不稳定，其结果的随机性较大，对有效分析破碎岩体的渗透性能意义有限。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的是提供一种用于岩体渗流试验的可持续加压的渗透装置，该装置利用双作用液压缸，并配套相应的油泵站和水泵，通过一系列管路连接实现了渗透水压力的可控性，及试验中的持续供水，解决了传统的岩体渗流试验中渗透水压力无法调节、控制，以及渗透水压力不稳定等问题，从而实现利用渗透水压力和流量的时间序列计算试样的渗透特性参量，提高了岩体渗流实验的精确性。
[0004]本实用新型是通过以下技术方案实现的:一种用于岩体渗流试验的可持续加压的渗透装置，包括开放式渗透仪，开放式渗透仪与颗粒回收系统连接；所述开放式渗透仪还连接一可持续加压的加压系统，所述加压系统包括一双向液压缸，双向液压缸的缸筒下部由供水管路连接水泵及水箱，供水管路上设有阀门一和阀门二，位于阀门一和阀门二之间的供水管路上连接供水支管，供水支管的出水端连接开放式渗透仪的进水口，供水支管上设有阀门三、水压表及流量表，所述水压表及流量表由数据采集器连接计算机；所述双向液压缸的缸筒上部由供油管路连接油泵和油箱，供油管路上设有油路阀门四和换向阀，位于换向阀和油泵之间的供油管路上连接溢流管路，溢流管路上设有油压表和溢流阀。
[0005]进一步地，本实用新型设有一电控箱，所述阀门一、阀门二、阀门三、阀门四、溢流阀和换向阀均为电动阀门，且分别与电控箱连接；所述电控箱还连接水泵和油泵，实现对加压系统的智能控制。
[0006]本实用新型的使用方法是:步骤一，向双向液压缸内注水:关闭阀门三，打开阀门四、阀门二、阀门一，将换向阀切换至回油状态，开启水泵，水沿着阀门一、阀门二注入双向液压缸缸筒内，同时双向液压缸活塞杆随着注水量的增加而上升，将双向液压缸上部的油通过供油管路送回到油箱，根据活塞杆的行程，直至双向液压缸缸筒内注水量达到需要量，停水泵，换向阀切换至中位；
[0007]步骤二，开启并调节渗透水压力:关闭阀门四，开启油泵，将换向阀切换至送油状态，通过旋转溢流阀阀门，调节溢流阀开启压力，并观察油压表读数，此时的溢流阀开启压力实质是油压P，通过双向液压缸缸筒内径d和活塞杆直径d换算出渗透水压力P，换算公式为
【权利要求】
1.一种用于岩体渗流试验的可持续加压的渗透装置，包括开放式渗透仪(1)，开放式渗透仪(I)与颗粒回收系统(2)连接；其特征是，所述开放式渗透仪(I)还连接一可持续加压的加压系统(3)，所述加压系统(3)包括一双向液压缸(3-1)，双向液压缸(3-1)的缸筒下部由供水管路(3-2)连接水泵(3-3)及水箱(3-4)，供水管路(3-2)上设有阀门一(3_5)和阀门二(3-6)，位于阀门一(3-5)和阀门二(3-6)之间的供水管路(3-2)上连接供水支管(3-7)，供水支管(3-7)的出水端连接开放式渗透仪(I)的进水口，供水支管(3-7)上设有阀门三(3-8)、水压表(3-9)及流量表(3-10)，所述水压表(3-9)及流量表(3_10)由数据采集器(4)连接计算机(5);所述双向液压缸(3-1)的缸筒上部由供油管路(3-11)连接油泵(3-12)和油箱(3-13)，供油管路(3-11)上设有油路阀门四(3-14)和换向阀(3-15)，位于换向阀(3-15)和油泵(3-12)之间的供油管路(3-11)上连接溢流管路(3_16)，溢流管路(3-16)上设有油压表(3-18)和溢流阀(3-17)。
2.根据权利要求1所述一种用于岩体渗流试验的可持续加压的渗透装置，其特征是，本发明设有一电控箱，所述阀门一(3-5)、阀门二(3-6)、阀门三(3-8)、阀门四(3-14)、溢流阀(3-17)和换向阀(3-15)均为电动阀门，且分别与电控箱连接；所述电控箱还连接水泵(3-3)和油泵(3-12)。
【文档编号】G01N15/08GK203732406SQ201420041758
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年1月21日 优先权日:2014年1月21日
【发明者】王路珍, 孔海陵, 陈占清, 佘斌, 蔡中兵, 刘根林 申请人:盐城工学院