【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于岩石力学检测，具体涉及一种破碎煤岩体蠕变试验装置及试验方法。
技术介绍
1、岩石在恒载荷和温度作用下，除了有瞬时应变外，还有持续的缓慢变形，这种现象称为蠕变。自然界中岩石蠕变是缓慢而不易察觉的，但这种缓慢变形的积累可造成严重后果，如山崩、洞室坍塌等。目前岩石力学工作者针对岩石尤其是破碎煤岩体蠕变性能进行了大量的室内试验，如专利cn2842405y、cn218121590u，均公开了一种破碎岩石蠕变试验装置。
2、传统破碎岩石蠕变装置多数用圆筒状围压腔体提供围压，如专利cn2842405y、cn218121590u所提供的水平围压装置均是一个刚性圆筒，因此试样所受到的围压从上到下均相同，无法实现分级调整。而自然界中岩石受力情况复杂，在径向往往是一个不均匀的受力状态。因此，传统试验装置对松软破碎的破碎煤岩体试样加压试验时，无法准确地模拟破碎煤岩体在不同水平围压及轴向压力下受力形变的问题，无法准确测试破碎煤岩体蠕变性能。
技术实现思路
1、本专利技术的目的就在于为解决现有技术的不足而提供一种破碎煤岩体蠕变试验装置及试验方法。
2、本专利技术的目的是以下述技术方案实现的：
3、一种破碎煤岩体蠕变试验装置，包括蠕变加载装置，所述蠕变加载装置包括反力框架、法向加载装置和水平围压装置；
4、所述水平围压装置包括多个分级加载模块单元，每个所述分级加载模块单元均包括上下开口的水平围压腔体、用于提供围压的围压加载机构以及与其他所述分级加载模
5、所述蠕变加载装置还包括底板；
6、当1个所述分级加载模块单元或至少2个通过所述连接机构连接为一体的所述分级加载模块单元置于所述底板上时，所述底板将最下层的所述水平围压腔体底部封闭，上下开口的1个或至少2个所述水平围压腔体与所述底板之间形成用于放置试样的试样腔；
7、当采用至少2个所述分级加载模块单元时，各个所述分级加载模块单元的围压加载机构提供的围压不相同或部分相同，实现对破碎煤岩体的分级围压加载试验；
8、当采用1个所述分级加载模块单元时；或采用至少2个所述分级加载模块单元，且所述试样四周与所述围压加载机构之间设有贯穿各个所述水平围压腔体的隔板，各个所述分级加载模块单元的围压加载机构提供的围压相同时；实现对破碎煤岩体的真三轴加载试验。
9、优选地，所述围压加载机构包括至少2组水平加载压力缸和水平加载块，所述水平加载块位于所述水平围压腔体的内侧，所述水平加载压力缸位于所述水平围压腔体的外侧，所述水平加载压力缸的输出端穿过所述水平围压腔体的侧壁与所述水平加载块连接；所述水平加载块在所述水平加载压力缸的作用下能够水平移动，向所述试样施加围压；
10、其中至少1组所述水平加载压力缸和所述水平加载块位于所述水平围压腔体的x方向，另外至少1组所述水平加载压力缸和所述水平加载块位于所述水平围压腔体的y方向。
11、优选地，所述围压加载机构包括2组水平加载压力缸和水平加载块，其中1组所述水平加载压力缸和所述水平加载块位于所述水平围压腔体的x方向，另外1组所述水平加载压力缸和所述水平加载块位于所述水平围压腔体的y方向；该2组的所述水平加载块的相邻边为相啮合的斜面；
12、在x方向的另外一侧和y方向的另外一侧仅设置不能移动的位于所述水平围压腔体内侧的所述水平加载块。
13、优选地，所述法向加载装置包括法向加载压力缸、与所述法向加载压力缸的输出端连接的法向加载块、以及法向传感器；
14、所述法向加载块在所述法向加载压力缸的作用下能够上下移动，向所述试样施加法向压力。
15、优选地，所述反力框架包括底座、上部反力梁以及位于所述底座和所述上部反力梁之间的多个立柱；
16、所述法向加载装置安装于所述上部反力梁上。
17、优选地，如上所述的破碎煤岩体蠕变试验装置，还包括装卸装置；
18、所述装卸装置包括滑动导轨、设于所述底板下方的滑轮、以及设于所述底板一侧的水平推拉装置；
19、所述滑动导轨的一端位于所述反力框架的正下方，另一端延伸至所述反力框架的外侧；
20、所述水平推拉装置，用于驱动所述滑轮沿所述滑动导轨移动，使所述底板远离所述反力框架以装卸所述试样，或位于所述反力框架内进行试验。
21、优选地，所述装卸装置还包括吊装装置；
22、所述吊装装置用于将试验结束后的所述水平围压装置吊离所述底板。
23、优选地，所述反力框架上设有千斤顶，当所述底板位于所述反力框架内时，所述千斤顶与所述底板的底部接触支撑所述底板。
24、优选地，如上所述的破碎煤岩体蠕变试验装置，还包括伺服动力液压站、伺服控制系统及人机操作系统和电气控制柜；
25、所述伺服动力液压站与所述蠕变加载装置连接，用于向所述蠕变加载装置提供加载动力；
26、所述伺服控制系统及人机操作系统与所述蠕变加载装置和所述伺服动力液压站连接，用于向所述蠕变加载装置和所述伺服动力液压站输出控制信号；
27、所述电气控制柜与所述蠕变加载装置、所述伺服动力液压站和所述伺服控制系统及人机操作系统连接，用于向所述蠕变加载装置、所述伺服动力液压站和所述伺服控制系统及人机操作系统提供电源。
28、本申请还提供了一种使用如上所述的破碎煤岩体蠕变试验装置的破碎煤岩体蠕变试验方法，包括以下步骤：
29、取1个或多个所述分级加载模块单元，置于所述底板上；当所述分级加载模块单元为1个时，进行真三轴加载试验；当所述分级加载模块单元为多个时，通过所述连接机构将多个所述分级加载模块单元连接为一体，然后进行分级围压加载试验或所述真三轴加载试验：
30、所述分级围压加载试验包括以下步骤：
31、s11.向所述试样腔内放置破碎煤岩体试样；
32、s12.通过所述法向加载装置向所述破碎煤岩体试样施加预压；
33、s13.通过多个所述围压加载机构按设定值向所述破碎煤岩体试样施加不同的围压，并按设定目标值保持围压直至试验结束；
34、s14.通过所述法向加载装置按设定值向所述破碎煤岩体试样施加法向压力；并按设定目标值保持法向压力直至试验结束；
35、所述真三轴加载试验包括以下步骤：
36、s21.当所述分级加载模块单元为1个时，直接向所述试样腔内放置破碎煤岩体试样；当所述分级加载模块单元为多个时，向所述试样腔内四周放置所述隔板，然后再向四周所述隔板的中心放置破碎煤岩体试样；
37、s22.通过所述法向加载装置向所述破碎煤岩体试样施加预压；
38、s23.通过1个或多个所述围压加载机构按设定值向所述破碎煤岩体试样施加相同的围压；并按设定目标值保持围压直至试验结束；
39、s本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种破碎煤岩体蠕变试验装置，包括蠕变加载装置，所述蠕变加载装置包括反力框架、法向加载装置和水平围压装置；其特征在于，
2.如权利要求1所述的破碎煤岩体蠕变试验装置，其特征在于，
3.如权利要求2所述的破碎煤岩体蠕变试验装置，其特征在于，
4.如权利要求1所述的破碎煤岩体蠕变试验装置，其特征在于，
5.如权利要求1所述的破碎煤岩体蠕变试验装置，其特征在于，
6.如权利要求1所述的破碎煤岩体蠕变试验装置，其特征在于，还包括装卸装置；
7.如权利要求6所述的破碎煤岩体蠕变试验装置，其特征在于，
8.如权利要求6所述的破碎煤岩体蠕变试验装置，其特征在于，
9.如权利要求1所述的破碎煤岩体蠕变试验装置，其特征在于，还包括伺服动力液压站、伺服控制系统及人机操作系统和电气控制柜；
10.一种使用如权利要求1～9任一项所述的破碎煤岩体蠕变试验装置的破碎煤岩体蠕变试验方法，其特征在于，包括以下步骤：
【技术特征摘要】
1.一种破碎煤岩体蠕变试验装置，包括蠕变加载装置，所述蠕变加载装置包括反力框架、法向加载装置和水平围压装置；其特征在于，
2.如权利要求1所述的破碎煤岩体蠕变试验装置，其特征在于，
3.如权利要求2所述的破碎煤岩体蠕变试验装置，其特征在于，
4.如权利要求1所述的破碎煤岩体蠕变试验装置，其特征在于，
5.如权利要求1所述的破碎煤岩体蠕变试验装置，其特征在于，
6.如权利要求1所述的破碎煤岩...
【专利技术属性】
技术研发人员：高明涛，卜昌森，周辉，李利平，陈绍杰，胡振华，孟祥旭，黄万朋，汤建泉，黄瑞峰，盖德成，王思远，张洲，郭成阳，李敏慧，郭子豪，
申请(专利权)人：华北科技学院中国煤矿安全技术培训中心，
类型：发明
国别省市：
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