[发明专利]可智能化反映原岩应力变化的注浆模拟试验系统

权利要求书

1.一种可智能化反映原岩应力变化的注浆模拟试验系统，其特征在于，包括：轴向压力加载系统、第一水平方向加载系统、第二水平方向加载系统、注浆加载系统、轴向压力监测系统、第一水平方向压力监测系统、第二水平方向压力监测系统、注浆压力监测系统、轴向变形测量系统、第一水平方向变形测量系统、第二水平方向变形测量系统、计算机控制系统和岩石试件：通过三个方向的加载系统对试件施加初始压力；通过注浆加载系统施加注浆压力，在施加注浆压力的过程中实时测量试件的各向变形，计算机控制系统根据各向变形计算为了保持恒定刚度所需要的三个方向压力，进而发出指令不断修正三个方向压力的大小，直至试验结束；试验过程中记录和输出岩石试件在各个方向的变形和压力数据；

所述轴向压力加载系统，包括伺服油源Ⅰ、液压油缸Ⅰ、加载框架Ⅰ、垫块Ⅰ-Ⅰ和垫块Ⅰ-Ⅱ，用于给试件施加轴向压力；所述伺服油源Ⅰ用于驱动液压油缸Ⅰ给岩石试件施加轴向压力；所述液压油缸Ⅰ固定在加载框架Ⅰ上；加载框架Ⅰ上侧板带有一个或多个圆孔，用于注浆加载系统的注浆管路通过；垫块Ⅰ-Ⅰ带有一个或多个圆孔，与注浆加载系统的注浆管路相连接；

所述第一水平方向加载系统，包括伺服油源Ⅱ、液压油缸Ⅱ、加载框架Ⅱ、垫块Ⅱ-Ⅰ和垫块Ⅱ-Ⅱ，用于给试件施加第一水平方向压力；所述伺服油源Ⅱ用于驱动液压油缸Ⅱ；所述液压油缸Ⅱ固定在加载框架Ⅱ上；

所述第二水平方向加载系统，包括伺服油源III、液压油缸III、加载框架Ⅱ、垫块III-Ⅰ和垫块III-Ⅱ，用于给试件施加第二水平方向压力；所述伺服油源III用于驱动液压油缸III；所述液压油缸III固定在加载框架III上；

所述注浆加载系统，包括浆液容器、加压油泵、稳压罐、注浆管路和阀门；所述浆液容器用于配置和盛放浆液，所述加压油泵设置在浆液容器上，用于将配置好的浆液压入稳压罐，所述稳压罐用于保持浆液压力的稳定，浆液经注浆管路由阀门控制进行注浆，注浆管路与垫块Ⅰ-Ⅰ相连接，在垫块Ⅰ-Ⅰ与岩石试件接触的位置设置O形圈；

所述轴向压力监测系统，包括压力传感器Ⅰ和压力数据采集仪Ⅰ，用于监测试件所承受轴向压力的大小；所述压力数据采集仪Ⅰ用于记录试件轴压数据，并将其传递至计算机控制系统；

所述第一水平方向压力监测系统，包括压力传感器Ⅱ和压力数据采集仪Ⅱ，用于监测试件所承受第一水平方向压力的大小；所述压力数据采集仪Ⅱ用于记录试件第一水平方向压力数据，并将其传递至计算机控制系统；

所述第二水平方向压力监测系统，包括压力传感器III和压力数据采集仪III，用于监测试件所承受第二水平方向压力的大小；所述压力数据采集仪III用于记录试件第二水平方向压力数据，并将其传递至计算机控制系统；

所述轴向变形测量系统，包括位移计Ⅰ和位移数据采集仪Ⅰ，用于测量试件轴向变形的大小；所述位移数据采集仪Ⅰ用于记录试件变形数据，并将其传递至计算机控制系统；

所述第一水平方向变形测量系统，包括位移计Ⅱ和位移数据采集仪Ⅱ，用于测量试件第一水平方向变形的大小；所述位移数据采集仪Ⅱ用于记录试件变形数据，并将其传递至计算机控制系统；

所述第二水平方向变形测量系统，包括位移计III和位移数据采集仪III，用于测量试件第二水平方向变形的大小；所述位移数据采集仪III用于记录试件变形数据，并将其传递至计算机控制系统；

所述注浆压力监测系统，包括液压传感器和液压数据采集仪，用于监测试件所承受水压的大小；所述液压传感器安装在注浆管路上；所述液压数据采集仪用于记录注浆压力数据，并将其传递至计算机控制系统；

还包括非均匀加载装置，设置在加载岩石试件表面，包括至少两种不同弹性模量的材料，两种材料分布在贯穿整个非均匀加载装置上下的斜面的两侧；加载装置对试件加载时首先将作用力加载非均匀加载装置上，由于各个位置弹性模量不同且连续变化，可将均匀加载变换为连续的非均匀力。

2.根据权利要求1所述的可智能化反映原岩应力变化的注浆模拟试验系统，其特征在于：所述岩石试件的形状为正方体，在其某一侧面具有若干个未贯穿的圆形孔洞，根据试验需要可以进行单孔或者多孔注浆模拟试验。