[实用新型]岩石渗透特性快速试验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种岩石渗透特性的试验装置，用于快速测试岩石的渗透性能参数。 

背景技术

岩土类材料渗透特性测试分为现场测试和实验室试验两大类。尽管岩样与岩体的渗透特性存在显著差异，岩样渗透性的实验室试验仍是目前测试岩体渗透特性的主要方法。现在通行的岩样渗透性实验室试验方法和已有专利技术均着眼于单块岩样渗透特性的测试，不能同时测试多块岩样的渗透特性，完成岩土工程所需的渗透试验周期较长。 

在目前岩样渗透特性的测试中，渗透液体的注入一般采用增压器。由于增压器的冲程限制，渗透时间较短，有时渗透试验结束时压差仍未达到稳定值。 

发明内容

本实用新型的目的是提供一种岩石渗透特性快速试验装置，以同时对多块岩样进行渗透性测试。 

本实用新型的岩石渗透特性快速试验装置是由一个轴向加载机构、安装在所述轴向加载机构上的至少一个渗透仪、以及连接在渗透仪上的渗透回路和围压回路构成。 

所述渗透仪由缸筒、活塞、底板、压头、透水板和岩样组成，缸筒上端设有活塞，底板固定连接在缸筒的底端，两端分别固定有透水板和压头的岩样与缸筒内壁之间保持一定的环形间隙放置在缸筒内，所述岩样的内径与缸筒的内径同轴，位于岩样两端的两个压头分别与活塞和底板面接触，底板上设有通向压头的渗透液管和通向缸筒内环形间隙的围压液管，出水管设在活塞上，与接触活塞的压头连通，所述渗透液管连接渗透回路，围压液管与围压回路连接。 

进一步地，在底板上设有与所述压头匹配的凹槽，压头放置在所述凹槽内。同时，在活塞与缸筒的接触面、底板与缸筒的接触面、压头与活塞和底板的接触面上均设有橡胶材质的O型密封圈。 

所述轴向加载机构由支架、螺杆、千分表和带有止推轴承的垫块组成，在支架下部设有用于放置渗透仪的凸台，螺杆位于凸台的正上方，活动连接在支架上，在螺杆下端活动连接有垫块，千分表连接在垫块上。 

优选地，所述垫块与螺杆的下端采用球面接触，以保证渗透仪受力均匀。 

所述的渗透回路包括顺次连接在每个渗透仪的渗透液管上的截止阀、压力传感器、流量传感器、分流阀以及并联在分流阀上的低压渗透回路和高压渗透回路，所述的低压渗透回路由柱塞泵、溢流阀、压力表和过滤器连接构成，用于高渗透性岩样的渗透，利用柱塞泵对渗透仪中的岩样提供渗透压力（差），溢流阀用于保持压力的稳定，过滤器用于保持渗透液体清洁，压力表用于观测渗透压力（差）。所述的高压渗透回路由手摇泵和稳压器连接组成，用于低渗透性岩样的渗透，利用手摇泵对渗透仪中的岩样提供渗透压力（差），稳压器用于保持渗透压力。 

进一步地，在低压渗透回路和高压渗透回路与分流阀的连接处分别设有单向阀，用于将低压渗透回路和高压渗透回路隔离。 

所述的围压回路由第二柱塞泵、第二溢流阀和第二压力表连接组成，所述的第二溢流阀用来保持围压的恒定。 

本实用新型中，多个渗透仪共用同一个低压渗透回路和高压渗透回路，同时共用同一个围压回路，围压回路和渗透回路同时向多个渗透仪提供压力，可以同时测试多个岩样的渗透性质。 

测试时，将透水板、压头和岩样用热缩塑料套和电工胶带封裹，与底板、活塞、缸筒同轴安装在渗透仪中，活塞相对于缸筒移动使岩样承受轴向压力和变形。在岩样与缸筒之间有环形间隙，在此间隙内注入液体，由围压回路对岩样施加围压。渗透回路中柱塞泵和/或手摇泵产生的高压液体通过分流阀输送到各渗透仪下端，渗透仪上端与大气相通，在岩样上下两端施加产生渗透压差。轴向加载机构可以安装多个渗透仪，由螺杆分别对渗透仪施加轴向载荷。 

本实用新型的岩石渗透特性快速试验装置可以整体安装在车载控制台上，在用户指定的地点进行岩样渗透性测试。 

本实用新型岩石渗透特性快速试验装置的有益效果包括： 

1）同时对多块岩样进行渗透试验，减少试验时间，并且降低试验费用；

2）由柱塞泵或手摇泵连续提供渗透液体，渗透压差总能达到稳定值；

3）本装置结构简单、操作方便、成本低廉，可以车载到指定地点进行试验；

4）轴向加载机构的垫块中设置了止推轴承，可以防止千分表支架转动，螺杆与垫块采用球面接触，可以保证螺杆转动过程中渗透仪活塞与垫块的密切接触。

附图说明

图1是本实用新型实施例所述岩石渗透特性快速试验装置的结构示意图。 

图2是图1中渗透仪的结构示意图。 

图3是图2的俯视图。 

图4是图1中轴向加载机构的结构示意图。