一种可持续加砂的注射器式破碎岩石渗透试验装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及破碎岩石水砂两相渗透试验设备领域，具体而言，设及一种可持续加 砂的注射器式破碎岩石渗透试验装置。
【背景技术】
[0002] 目前采矿工程、隧道工程等含破碎地质构造的工程领域中，陷落柱突水/突固、复 杂岩溶隧道突水/突泥等安全问题时常出现。陷落柱突水/突固、复杂岩溶隧道突水/突泥等 问题都可W认为是破碎岩石中水砂两相渗流失稳所引发的灾害，故而破碎岩石的水砂两相 渗流的渗透试验就成为研究陷落柱突水/突固、复杂岩溶隧道突水/突泥等问题的基础。
[0003] 现有的破碎岩石的水砂两相渗流的试验装置往往由加载系统、渗透回路、数据采 集系统、颗粒回收系统等部分组成。但该系统存在W下弊端:加载系统一般采用大型的材料 试验机，体积较大，且较笨重，不仅要求足够大的实验室面积，而且不容易搬动;材料试验机 压缩腔体的有效空间有限，不能满足不同高度渗透仪的安放;材料试验机压缩腔体的设计 不够人性化，渗透仪搬动较困难。另外，现有的试验装置采用的是"水驱沙"的方式，补充砂 时需要停机，大大减缓了试验的效率和试验的连续性。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种可持续加砂的注射器式破碎岩石渗透试验装置，其能 够大大节省框架的材料，增强了框架的刚度，减小了装置的体积，使装置更加轻便，改善了 制作工艺性，渗透仪易于安放和移动；另外，实现注射器式渗透，能够实现持续地进行砂补 充，无需停机补充砂，保证了试验的连续性，提高了试验的效率和试验效果;不仅结构简单， 易于操作，更大大提高了试验的准确性。
[0005] 本发明的实施例是运样实现的：
[0006] -种可持续加砂的注射器式破碎岩石渗透试验装置，包括加载架、渗透仪、第一液 压控制系统、第二液压控制系统W及可持续加砂装置；
[0007] 渗透仪内设置有位移传感器，位移传感器与无纸记录仪电连接；
[000引第一液压控制系统包括双作用液压缸、第一支路和第二支路，第一支路包括依次 连接的第一截止阀、第一换向阀、第一定量柱塞累和第一电机，第二支路包括依次连接的第 二截止阀、第二换向阀、第二定量柱塞累和第二电机，双作用液压缸安装于加载架的上部， 第一截止阀与双作用液压缸的上腔连通，第二截止阀与双作用液压缸的下腔连通，双作用 液压缸的活塞杆与渗透仪连接；
[0009] 第二液压控制系统包括单作用液压缸和第Ξ截止阀，单作用液压缸的活塞杆与渗 透仪连接，第Ξ截止阀的一端与单作用液压缸连通，另一端与第二换向阀连接；
[0010] 可持续加砂装置包括加砂干路、第四截止阀、自动加砂装置W及注射器，第四截止 阀设置于加砂干路，加砂干路的一端与渗透仪连接，另一端通过第四截止阀与第一截止阀 连接，自动加砂装置与加砂干路连接，自动加砂装置设置有加砂口；注射器的两端分别与第 六截止阀和第屯截止阀连接，第六截止阀与第一截止阀和第四截止阀之间的管道连接，第 屯截止阀与第二截止阀和第二换向阀之间的管道连接。
[0011] 在本发明较佳的实施例中，上述可持续加砂装置为可持续多途径加砂装置，可持 续多途径加砂装置包括一条加砂干路、多条加砂支路W及多个加砂口；
[0012] 多条加砂支路并联并汇聚于加砂干路，每条加砂支路均设置有一个加砂截止阀， 每条加砂支路各与一个加砂口连通。
[0013] 在本发明较佳的实施例中，上述加砂支路包括第一加砂支路、第二加砂支路和第 Ξ加砂支路，加砂口包括第一加砂口和第二加砂口；
[0014] 第一加砂支路的两端、第二加砂支路的两端W及第Ξ加砂支路的两端分别汇聚于 加砂干路;第一加砂支路设置有相互连接的第一加砂截止阀和自动加砂装置，第一加砂口 设置于自动加砂装置上;第二加砂支路上设置有第二加砂截止阀，第二加砂支路通过第四 加砂截止阀与第二加砂口连通;第Ξ加砂支路上设置有第Ξ加砂截止阀，第Ξ加砂支路通 过第五加砂截止阀与第二加砂口连通。
[0015] 在本发明较佳的实施例中，上述第一截止阀与双作用液压缸的上腔之间设置有第 五截止阀，第四截止阀与用于连接第一截止阀和第五截止阀的管道连接。
[0016] 在本发明较佳的实施例中，上述注射器为液压缸。
[0017] 在本发明较佳的实施例中，上述加载架为中空结构，渗透仪设置于加载架的内部， 加载架的内部的底壁设置有凹槽，单作用液压缸安装于凹槽内。
[0018] 在本发明较佳的实施例中，上述渗透仪的缸筒采用高强度透明高分子材料制成， 渗透仪的缸筒内设置有传感器，传感器与数据采集系统电连接。
[0019] 在本发明较佳的实施例中，上述第一换向阀与第一定量柱塞累之间连接有第一溢 流阀。
[0020] 在本发明较佳的实施例中，上述第二换向阀与第二定量柱塞累之间连接有第二溢 流阀，第二溢流阀与第二定量柱塞累之间连接有冷却器。
[0021] 在本发明较佳的实施例中，上述试验装置还包括第二振动筛和蓄水池，第二振动 筛和蓄水池连接，第二振动筛与渗透仪连接。
[0022] 本发明提供的可持续加砂的注射器式破碎岩石渗透试验装置的有益效果是:运种 试验装置采用加载架和两套液压控制系统来代替现有的材料试验机，大大节省了框架的材 料，增强了框架的刚度，减小了装置的体积，使装置更加轻便，改善了制作工艺性，渗透仪易 于安放和移动。并且，试验时根据渗透仪的高度，可通过双作用液压缸，按需调节加载架的 内部空间，直至合适位置，W达到粗略控制岩样的位移，再通过单作用液压缸使岩样发生压 缩变形，W精确控制岩样的位移。另外，通过设置可持续加砂装置，可实现注射器式渗透，能 够实现持续地进行砂补充，无需停机补充砂，保证了试验的连续性，提高了试验的效率和试 验效果。因此，运种试验装置不仅结构简单，易于操作，更大大提高了试验的准确性和效率。
【附图说明】
[0023] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附 图作简单地介绍，应当理解，W下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对 范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可W根据运 些附图获得其他相关的附图。
[0024]图1为本发明实施例提供的可持续加砂的注射器式破碎岩石渗透试验装置的结构 示意图。
[002引图中标记分别为：
[0026] 可持续加砂的注射器式破碎岩石渗透试验装置10;
[0027] 加载架100;凹槽101;
[002引渗透仪200;
[0029] 双作用液压缸300;第一截止阀301;第一换向阀302;第一定量柱塞累303;第一电 机304;第一溢流阀305 ;第二截止阀306;第二换向阀307 ;第二定量柱塞累308;第二电机 309;第二溢流阀310;冷却器311;第五截止阀312;
[0030] 单作用液压缸400;第Ξ截止阀401;
[0031] 可持续多途径加砂装置500;加砂干路501;第四截止阀502;第一加砂支路503;第 二加砂支路504;第Ξ加砂支路505;第一加砂口 506;第二加砂口 507;第一振动筛508;第一