用于岩体裂隙溶质运移试验的试验装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于岩体裂隙溶质运移试验的试验装置，其中，溶质入注单元包括与入注腔相连的蠕动泵和注射泵，蠕动泵与去离子水瓶相连；溶质入注单元还包括与入注腔相连的入注腔废水回收瓶。溶质运移单元包括用于放置灯光箱的底座，底座与支架相连，支架设有用于固定仿真岩石的固定装置，仿真岩石的一端与入注腔相连，入注腔与入注腔测压管相连；仿真岩石的另一端与排水腔相连，排水腔与排水腔测压管相连；仿真岩石的上方设有图像采集装置，图像采集装置与图像显示装置相连。本发明专利技术通过透明的仿真岩石，更为直观的观察溶质运移的过程，仿真岩石不会与试剂发生反应，避免了氧化还原反应产生的固体沉淀物对溶质运移通道的堵塞，更为真实的反应溶质在裂隙中的运移过程。

Experimental device for testing solute transport in fractured rock mass

The present invention relates to a test device, test solute transport in fractured rock mass, solute injection and injection unit includes a cavity connected to a peristaltic pump and injection pump, a peristaltic pump is connected with the deionized water bottle; solute injection unit also includes injection chamber connected into the cavity of waste water recycling bottle. Solute transport unit includes a pedestal for placing the light box, the base is connected with the bracket, the bracket is provided with a fixing device for fixing the simulation of rock, the rock is connected with the end of the injection cavity, injection cavity and injection cavity pressure measuring tube is connected with the other end of the drainage cavity; simulation of rock connected connected drainage cavity and cavity drainage piezometric tube; image acquisition device is arranged above the simulation of rock, image acquisition device and image display device. Through the simulation of rock transparent, more intuitive observation of the solute transport process, and the simulation of reaction reagent will not rock solid, avoid sediment redox reaction on the solute transport channel blockage, more real reaction solute transport in the fracture process.

【技术实现步骤摘要】
用于岩体裂隙溶质运移试验的试验装置
本专利技术涉及岩体裂隙溶质运移
，具体的说是一种用于岩体裂隙溶质运移试验的试验装置。
技术介绍
岩体裂隙溶质运移问题一直受到人们的关注，而往往把水流试验和示踪剂试验作为基础展开。近几年来，随着岩体裂隙溶质运移问题研究的不断深入，有不同的学者对不同的溶质在真实的裂隙岩体中进行了不同流速或浓度的运移试验过程。其中有些易挥发性的地下水污染物以及污染物修复剂的运移规律越来越受到专家们的重视。中国专利CN2699314Y《裂隙介质水流、溶质运移试验装置》公开了一种包含有传感器与密封材料的试件容器，试件容器的底部设有饱和进水管和出水管，在饱和进水管上控制进水流量，在出水管上设有压力表、流量表，从而测定溶质在裂隙介质中各点的溶液浓度、压力和温度。但是，此试验装置采用真的岩石，无法很好的观察溶质的运移过程，只能测定溶液溶度、压力和温度等参数。然而，在地下水污染物中，不乏易挥发，易致病，或在试验操作过程中易与空气接触或易于岩石裂隙表面发生化学反应的现象；同时，污染物修复剂又大部分具有强还原性，这也造成了其易于空气发生反应，生成固体沉淀物堵塞溶质运移通道，或产生气泡影响试验效果。上述专利均无法解决这些问题。
技术实现思路
根据上述不足之处，本专利技术的目的在于：提供一种用于岩体裂隙溶质运移试验的试验装置，通过本装置，可以更好的展示试验结果，且试验结果不受原材料的影响，准确度更好。为实现上述目的，本专利技术的技术方案在于：一种用于岩体裂隙溶质运移试验的试验装置，包括溶质入注单元、溶质运移单元以及溶质采集单元。其中，溶质入注单元包括与入注腔相连的蠕动泵和注射泵，蠕动泵与去离子水瓶相连；溶质入注单元还包括与入注腔相连的入注腔废水回收瓶。溶质运移单元包括用于放置灯光箱的底座，底座与支架相连，支架设有用于固定仿真岩石的固定装置，仿真岩石的一端与入注腔相连，入注腔与入注腔测压管相连；仿真岩石的另一端与排水腔相连，排水腔与排水腔测压管相连；仿真岩石的上方设有图像采集装置，图像采集装置与图像显示装置相连。溶质采集单元包括与排水腔相连的样品自动采集仪和废水收集瓶。优选的是：溶质运移单元设置在密封暗箱内。优选的是：固定装置设有用于调整仿真岩石角度的倾斜机构。优选的是：固定装置设有水平仪。优选的是：图像采集装置与支架相连，所述的支架设有高度调节机构。优选的是：仿真岩石的横向外侧面的裂隙处设有密封垫。优选的是：仿真岩石的制作方法包括如下步骤：(1)天然岩石的压裂处理1.1、取天然岩体，切割成为标准岩块；1.2、在所述标准岩块的窄侧面的四周打磨出相连通的凹槽；1.3、将打磨出凹槽的标准岩块放置在压力机下，用固定装置将所述的标准岩块进行固定，在所述标准岩块顶部的凹槽内放置一根金属棒，将压力机与金属棒接触，并向金属棒施加压力，所述的标准岩块在压力机的施压过程中形成一条断裂面；1.4、将所述的标准岩块沿着断裂面分开，清洗压裂后的标准岩块的表面；(2)仿真岩石的制作2.1、选取耐高温的液体石膏材料，对压裂后的标准岩块的裂隙面进行浇筑，制作石膏模具；2.2、待石膏液体风干后，将石膏与压裂后的标准岩块进行剥离，得仿真岩石模具；2.3、将高温融化后的液态玻璃缓缓注入仿真岩体模具中；2.4、待液态玻璃风干后，将石膏剥离，得与原岩体裂隙面一样的仿真岩石。优选的是：仿真裂隙制作的第一步中将石膏液体倒进一个大于标准岩块的容器内，将标准岩块的裂隙面面向盛有石膏液体的容器，并将标准岩块慢慢压进石膏液体内。优选的是：仿真裂隙制作的第三步中，将仿真岩体模具置于超声波仪器内，边注入液态玻璃边进行超声。本专利技术的有益效果在于：本专利技术通过透明的仿真岩石，可以更为直观的观察溶质运移的过程，同时仿真岩石不会与试剂发生反应，避免了氧化还原反应产生的固体沉淀物对溶质运移通道的堵塞，可以更为真实的反应溶质在裂隙中的运移过程。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。图中，1-蠕动泵；2-去离子水瓶；3-注射泵；4-入注腔废水回收瓶；5-密封暗箱；6-入注腔测压管；7-支架；8-倾斜机构；9-固定装置；10-仿真岩石；11-灯光箱；12-入注腔；13-排水腔；14-排水腔测压管；15-图像采集装置；16-图像显示装置；17-废水收集瓶；18-样品自动采集仪；A-溶质入注单元；B-溶质运移单元；C-溶质采集单元。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术做进一步说明。本专利技术涉及一种用于岩体裂隙溶质运移试验的试验装置，包括溶质入注单元A、溶质运移单元B以及溶质采集单元C。其中，溶质入注单元A包括与入注腔12相连的蠕动泵1和注射泵3，蠕动泵1与去离子水瓶2相连；溶质入注单元A还包括与入注腔12相连的入注腔12废水回收瓶4。溶质运移单元B包括用于放置灯光箱11的底座，底座与支架7相连，支架7设有用于固定仿真岩石10的固定装置9，仿真岩石10的一端与入注腔12相连，入注腔12与入注腔测压管6相连；仿真岩石10的另一端与排水腔13相连，排水腔13与排水腔测压管14相连；仿真岩石10的上方设有图像采集装置15，图像采集装置15与图像显示装置16相连。溶质采集单元C包括与排水腔13相连的样品自动采集仪18和废水收集瓶17。其中，入注腔12通过一个带阀门的三通与蠕动泵1和注射泵3相连；排水腔13通过一个带阀门的三通与样品自动采集仪18和废水收集瓶17相连。通过阀门，可以控制注入入注腔12内的溶液，可以确保人工岩石达到试验条件等，便于操作。蠕动泵1以及与之相连的去离子水瓶2用于清洗人工岩石的裂隙面内没有杂质，确保试验不受其他杂质的影响。注射泵3用于向仿真岩石10的裂隙面准确、少量且匀速的注入染料或其他修复型溶质。灯光箱11可以将人工岩石从底部照亮，能更加清晰的呈现溶质运移试验过程，便于图像采集装置15进行图像采集。图像采集装置15可以是照相机或者摄像机，如果是照相机可以设定时间间隔进行抓拍溶质运移的过程，如果是摄像机可以将整个溶质运移过程进行完整记录，便于后期的试验分析。一种优选的实施例是，溶质运移单元B设置在密封暗箱5内。由于整个溶质运移试验较长，大概需要8-9个小时。在实验室中，由于时间的推移，太阳光的照射会不太一样，另外由于天气原因，或者由于人员走动等因素，对于背景光线的影响很大，而背景光线的不同会直接影响图像采集装置15所采集的图像画面。加上注入人工岩石裂隙面的溶质的溶度或者是染料的溶度并不大，基础颜色本身较浅，这样，外界光线的影响会极大的影响图像的画面效果。而将整个溶质运移单元B设置在密封暗箱5内，可以确保内部图像的采集不受外界光线的影响，确保试验条件的统一性，排除偶尔误差。一种优选的实施例是，固定装置9设有用于调整仿真岩石10角度的倾斜机构8。由于仿真岩石10的裂隙面内部本身存在空气，当向仿真岩石10的裂隙面内注入液体时，容易存在气泡，气泡的存在会影响试验的效果。另一方面，空气中存在一定的氧气，氧气会与某些还原性试剂发生反应，从而影响试验结果，因此，在试验开始前，需要将仿真岩石10的裂隙面内部的气泡赶走。通过倾斜机构8，可以将仿真岩石10进行倾斜，将气泡从一端的通孔中跑出，气泡排除后，通过密封塞将通孔密封，防止后期试验用溶质留出而影响试验结果。由于仿真岩石10的纵向的两端分别本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于岩体裂隙溶质运移试验的试验装置，包括溶质入注单元(A)、溶质运移单元(B)以及溶质采集单元(C)，其特征在于：所述的溶质入注单元(A)包括与入注腔(12)相连的蠕动泵(1)和注射泵(3)，所述的蠕动泵(1)与去离子水瓶(2)相连；所述的溶质入注单元(A)还包括与入注腔(12)相连的入注腔(12)废水回收瓶(4)；所述的溶质运移单元(B)包括用于放置灯光箱(11)的底座，所述的底座与支架(7)相连，所述的支架(7)设有用于固定仿真岩石(10)的固定装置(9)，所述仿真岩石(10)的一端与入注腔(12)相连，所述的入注腔(12)与入注腔测压管(6)相连；所述仿真岩石(10)的另一端与排水腔(13)相连，所述的排水腔(13)与排水腔测压管(14)相连；所述仿真岩石(10)的上方设有图像显示装置(15)，所述的图像显示装置(15)与图像显示装置相连；所述的溶质采集单元(C)包括与排水腔(13)相连的样品自动采集仪(18)和废水收集瓶(17)。

【技术特征摘要】
1.用于岩体裂隙溶质运移试验的试验装置，包括溶质入注单元(A)、溶质运移单元(B)以及溶质采集单元(C)，其特征在于：所述的溶质入注单元(A)包括与入注腔(12)相连的蠕动泵(1)和注射泵(3)，所述的蠕动泵(1)与去离子水瓶(2)相连；所述的溶质入注单元(A)还包括与入注腔(12)相连的入注腔(12)废水回收瓶(4)；所述的溶质运移单元(B)包括用于放置灯光箱(11)的底座，所述的底座与支架(7)相连，所述的支架(7)设有用于固定仿真岩石(10)的固定装置(9)，所述仿真岩石(10)的一端与入注腔(12)相连，所述的入注腔(12)与入注腔测压管(6)相连；所述仿真岩石(10)的另一端与排水腔(13)相连，所述的排水腔(13)与排水腔测压管(14)相连；所述仿真岩石(10)的上方设有图像显示装置(15)，所述的图像显示装置(15)与图像显示装置相连；所述的溶质采集单元(C)包括与排水腔(13)相连的样品自动采集仪(18)和废水收集瓶(17)。2.根据权利要求1所述的用于岩体裂隙溶质运移试验的试验装置，其特征在于：所述的溶质运移单元(B)设置在密封暗箱(5)内。3.根据权利要求1所述的用于岩体裂隙溶质运移试验的试验装置，其特征在于：所述的固定装置(9)设有用于调整仿真岩石(10)角度的倾斜机构(8)。4.根据权利要求1或3所述的用于岩体裂隙溶质运移试验的试验装置，其特征在于：所述的固定装置(9)设有水平仪。5.根据权利要求1所述的用于岩体裂隙溶质运移试验的试验装置，其特征在于：所述的图像显示装置(15)与支架(7)相连，所述的支架(7)设有高...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔子腾，马越，张帅，
申请(专利权)人：青岛源泉矿泉水有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37