破碎岩体压实和渗流特性研究用实验装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种实验装置，尤其是涉及一种破碎岩体压实和渗流特性研宄用实验装置。
【背景技术】
[0002]工程中的破碎岩体大致可分为两类:一类是受构造及采动作用破碎后仍处于原来位置的原位破碎岩体，如断层破碎带、巷道开挖后周围的松动圈岩体等；另一类是因工程开挖而破碎冒落并在高压作用下可再次压实的堆积破碎岩体，如采矿中采空区的破断覆岩岩体。与完整、致密的岩体相比，破碎岩体中留有大量空洞、离层、裂隙，给水体、瓦斯等有害气体的聚集留下了空间，具有隐蔽性强、空间分布特征规律性差、难以预测的特点，故岩石工程中因渗流引起的重大灾害事故多发生在破碎岩体中。因此，研宄破碎岩体的渗流具有重要的工程意义。目前，中国采空区问题面临的形式十分严峻，例如:山西因采煤形成2万平方公里采空区，相当于山西1/8的国土面积，中国每年开采约50亿吨矿石，一些地方疏于回填治理空区面积扩大，孝义市兑镇因采空塌陷1700亩土地塌陷1000多亩，整个山村搬迀。
[0003]在煤矸石充填开采过程中，充填物体的压实性能对充填效果有十分重要的影响。不仅要求充填体具有一定的压密程度，同时还需要控制充填体的压缩变形量，因此对充填体的力学参数的测定，为工程现场提供必要的理论数据，具有十分重要的意义。再者，在开采大倾角煤层的过程中，位于工作面倾斜方向上的工作面下阶段具有煤矸石充填效应，为了准确计算该阶段顶板下沉量，顶板破断的极限跨距，对充填煤矸石的压缩、渗透等力参数的测定具有十分重要的意义。
[0004]传统的破碎岩体压实和渗流特性研宄用实验装置具有动力加载麻烦、动力不稳定、结构复杂的特点，且液体、气体流量不能精确控制，不能既加载气体又加载液体。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种破碎岩体压实和渗流特性研宄用实验装置，其结构简单、设计合理且组装方便，动力加载简单，动力稳定，可精确控制气体和液体的流量，既能加载气体，又能加载液体。
[0006]为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是:一种破碎岩体压实和渗流特性研宄用实验装置，其特征在于:包括支架和安装在支架内的缸体，所述缸体内由上至下依次设置有活塞、气液分散板和气液收集板，所述气液分散板与气液收集板之间形成的腔体为破碎岩体放置腔，所述破碎岩体放置腔的底部安装有用于测量破碎岩体所受压力的压力传感器，所述活塞上安装有用于测量其位移量的位移传感器，所述活塞的上方设置有锚杆拉拔仪，所述气液分散板上连接有气体输送管路和液体输送管路且能够将气体输送管路输送的气体及液体输送管路输送的液体均匀分散至所述破碎岩体放置腔内，所述气体输送管路包括气体管道、气体开关阀和气体输送流量计，所述气体开关阀和气体输送流量计均安装在气体管道的进气端处，所述液体输送管路包括液体管道、液体开关阀和液体输送流量计，所述液体开关阀和液体输送流量计均安装在液体管道的进液端处，所述气体管道的出气端和液体管道的出液端均穿过活塞且与气液分散板的顶部连接，所述气液收集板上连接有气体收集管路和液体收集管路且能够将渗流下来的气体及液体收集起来，所述气体收集管路包括出气管和安装在出气管上的气体收集流量计，所述液体收集管路包括出液管和安装在出液管上的液体收集流量计，所述出气管的进气端穿过缸体且与气液收集板的上部连接，所述出液管的进液端穿过缸体且与气液收集板的底部连接。
[0007]上述的破碎岩体压实和渗流特性研宄用实验装置，其特征在于:所述锚杆拉拔仪可拆卸安装在支架的顶部，所述锚杆拉拔仪位于活塞的正上方。
[0008]上述的破碎岩体压实和渗流特性研宄用实验装置，其特征在于:所述气液分散板包括分散盒体和固定在分散盒体内的第一加强块，所述第一加强块上开有多个第一水平通孔，所述分散盒体的顶部开有气体进口和液体进口，所述分散盒体的底部均匀开有多个气液出口，所述气体进口与气体管道的出气端连接，所述液体进口与液体管道的出液端连接。
[0009]上述的破碎岩体压实和渗流特性研宄用实验装置，其特征在于:所述气液收集板包括收集盒体和固定在收集盒体内的第二加强块，所述第二加强块上开有多个第二水平通孔，所述收集盒体的顶部均匀开有多个气液进口，所述收集盒体的上部开有气体出口，所述收集盒体的底部开有液体出口，所述气体出口与出气管的进气端连接，所述液体出口与出液管的进液端连接。
[0010]上述的破碎岩体压实和渗流特性研宄用实验装置，其特征在于:所述缸体通过螺栓固定安装在支架内。
[0011]上述的破碎岩体压实和渗流特性研宄用实验装置，其特征在于:所述活塞与缸体之间设置有密封圈。
[0012]上述的破碎岩体压实和渗流特性研宄用实验装置，其特征在于:所述压力传感器的数量为三个，其中一个压力传感器设置在所述破碎岩体放置腔的底部中心处，另两个压力传感器对称设置在所述破碎岩体放置腔的底部两侧。
[0013]本实用新型与现有技术相比具有以下优点:
[0014]1、本实用新型结构简单、设计合理且组装方便。
[0015]2、本实用新型通过锚杆拉拔仪提供动力对破碎岩体进行动力加载，动力加载简单，动力稳定，动力加载过程中，可通过读取锚杆拉拔仪上的数显压力表，从而可以做到精确加载动力。
[0016]3、本实用新型通过气液分散板将气体输送管路输送的气体和液体输送管路输送的液体均匀分散至破碎岩体放置腔内，以对破碎岩体进行气、液耦合条件下的模拟，从而测定破碎岩体在耦合条件下的气体和液体的渗透率。
[0017]4、本实用新型通过气体输入和收集的流量差值、液体输入和收集的流量差值以及气体、液体的流量随时间的变化情况，就可得到破碎岩体在不同压实度情况下气体、液体的渗流状况，进而为工程现场提供必要的理论数据。
[0018]5、本实用新型可精确控制气体和液体的流量，既能加载气体，又能加载液体。
[0019]6、本实用新型操作简单，维修方便，制造成本低。
[0020]下面通过附图和实施例，对本实用新型做进一步的详细描述。
【附图说明】
[0021]图1为本实用新型的结构示意图。
[0022]图2为本实用新型气液分散板的结构示意图。
[0023]图3为本实用新型气液收集板的结构示意图。
[0024]附图标记说明:
[0025]I一销杆拉拔仪；2—气体输送流量计；3—气体开关阀；
[0026]4一位移传感器；5—支架；6—气体管道；
[0027]7—压力传感器；8—缸体；9一气液收集板；
[0028]9-1 一收集盒体；9-2—气液进口；9-3—气体出口；
[0029]9-5一第二加强块13-6—第二水平通孔；9-4一液体出口 ；
[0030]10-1—出气管；10-2—气体收集流量计； 11-1 一出液管；
[0031]11-2—液体收集流量计；12—螺栓；13—气液分散板；
[0032]13-1—分散盒体；13-2—气体进口；13-3—液体进口；
[0033]13-4—气液出口；13-5—第一加强块；13-6—第一水平通孔；
[0034]18一液体管道；19一液体开关阀；20—液体输送流量计；
[0035]21—活塞；22—密封圈。
【具体实施方式】
[0036]如图1所示，本实用新型包括支架5和安装在支架5内的缸体8，所述缸体8内由上至下依次设置有活塞21、气液分散板13和气液收集板9，所述气液分散板13与气液收集板9之间形成的腔体为破碎岩体放置腔，所述破碎岩体放置腔的底部安装有用于测量破碎岩体所受压力的压力传感器7，所述活塞21上安装有用于测量其位移量的位移传感器4，所述活塞21的上方设置有锚杆拉拔仪1，所述气液分散板13上连接有气体输送管路和液体输送管路且能够将气体输送管路输送的气体及液体输送管路输送的液体均匀分散至所述破碎岩体放置腔内，所述气体输送管路包括气体管道6、气体开关阀3和气体输送流量计2，所述气体开关阀3和气体输送流量计2均安装在气体管道6的进气端处，所述液体输送管路包括液体管道18、液体开关阀19和液体输送流量计20，所述液体开关阀19和液体输送流量计20均安装在液体管道18的进液端处，所述气体管道6的出气端和液体管