本技術(shù)涉及巖體試設(shè)備，具體涉及到一種巖體原位雙軸應(yīng)力應(yīng)變試驗裝置。

背景技術(shù)：

1、當(dāng)前，煤炭資源仍舊是我國不可或缺的主要能源之一，保證煤礦安全高效生產(chǎn)具有重大的意義。為了探索煤巖體在開采過程中的力學(xué)行為規(guī)律，人們開展了各種各樣的試驗。

2、目前煤巖體試驗多為現(xiàn)場取煤樣，然后加工成標(biāo)準(zhǔn)試件在室內(nèi)進(jìn)行試驗；然而煤巖體在采動過程中應(yīng)力環(huán)境十分復(fù)雜，室內(nèi)試驗無法模擬煤巖體在真實應(yīng)力路徑下產(chǎn)生的應(yīng)力應(yīng)變行為；因此，考慮設(shè)計一種在煤礦巖體采動過程中使用的應(yīng)力應(yīng)變試驗裝置和方法。同時，由于有自由面的巷道在采動過程中處于典型的雙軸應(yīng)力環(huán)境，因此亟需一種巖體原位雙軸應(yīng)力應(yīng)變試驗裝置，反映出煤巖體在開采過程中的真實應(yīng)力應(yīng)變行為。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本實用新型解決的技術(shù)問題在于提供一種巖體原位雙軸應(yīng)力應(yīng)變試驗裝置，解決巖體在開采過程中應(yīng)力難以測量的問題。

2、為解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采用的技術(shù)方案如下：

3、一種巖體原位雙軸應(yīng)力應(yīng)變試驗裝置，包括中空的箱體、試驗件、豎直千斤頂、豎向壓力傳感器、左側(cè)應(yīng)力施加結(jié)構(gòu)和右側(cè)應(yīng)力施加結(jié)構(gòu)；

4、豎向壓力傳感器，設(shè)置在箱體內(nèi)的底端中部；豎向壓力傳感器的上部設(shè)有第一橫向墊片；

5、試驗件，底部設(shè)置在第一橫向墊片上，試驗件上設(shè)有用于測量試驗件應(yīng)變值的測量結(jié)構(gòu)；

6、豎直千斤頂，設(shè)置在箱體內(nèi)的頂端中部；豎直千斤頂?shù)耐茥U向下，端部通過第二橫向墊片連接至試驗件的上部；

7、左側(cè)應(yīng)力施加結(jié)構(gòu)，包括橫向千斤頂、連接柱、橫向壓力傳感器和縱向承壓板；橫向千斤頂設(shè)置在箱體內(nèi)的左端中部，橫向千斤頂?shù)耐茥U向右連接至橫向壓力傳感器，橫向壓力傳感器的另一端通過豎向墊片連接至連接柱，連接柱通過縱向承壓板連接至試驗件的左部；

8、右側(cè)應(yīng)力施加結(jié)構(gòu)，與左側(cè)應(yīng)力施加結(jié)構(gòu)相同，設(shè)置在試驗件的右部。

9、作為上述方案的進(jìn)一步技術(shù)方案，還包括支撐裝置，包括螺栓底座、鋼板平臺和凹槽支撐板；螺栓底座設(shè)有四個，分別穿過鋼板平臺的四角后設(shè)置在箱體內(nèi)的底端；凹槽支撐板的底端設(shè)置在鋼板平臺上，凹槽支撐板的上部開口，開口承接連接柱。

10、作為上述方案的進(jìn)一步技術(shù)方案，所述凹槽支撐板平行地設(shè)有若干個。

11、作為上述方案的進(jìn)一步技術(shù)方案，所述第一橫向墊片設(shè)有多個，豎向壓力傳感器的底部通過第一橫向墊片連接至箱體內(nèi)的底端中部。

12、作為上述方案的進(jìn)一步技術(shù)方案，所述第二橫向墊片設(shè)有多個，豎直千斤頂?shù)捻敳客ㄟ^第二橫向墊片連接至箱體的頂端中部。

13、作為上述方案的進(jìn)一步技術(shù)方案，還包括四個掏槽承壓板，四個掏槽承壓板分別設(shè)置在箱體內(nèi)頂端、底端、左側(cè)和右側(cè)的中部，用于連接豎直千斤頂、豎向壓力傳感器和連接柱。

14、作為上述方案的進(jìn)一步技術(shù)方案，所述橫向千斤頂?shù)淖蟛窟€設(shè)有第二豎向墊片，第二豎向墊片的左部通過連接柱連接至箱體內(nèi)的左端中部。

15、作為上述方案的進(jìn)一步技術(shù)方案，所述測量結(jié)構(gòu)為千分尺。

16、本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：本實用新型通過橫向千斤頂和豎直千斤頂分別頂升縱向承壓板和第一橫向墊片對試驗件施加應(yīng)力，通過測量結(jié)構(gòu)監(jiān)測試件在試驗過程中的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)，模擬巖層真實應(yīng)力應(yīng)變情況。

技術(shù)特征：

1.一種巖體原位雙軸應(yīng)力應(yīng)變試驗裝置，其特征在于：包括中空的箱體（1）、試驗件（2）、豎直千斤頂（3）、豎向壓力傳感器（4）、左側(cè)應(yīng)力施加結(jié)構(gòu)和右側(cè)應(yīng)力施加結(jié)構(gòu)（6）；

2.如權(quán)利要求1所述的一種巖體原位雙軸應(yīng)力應(yīng)變試驗裝置，其特征在于：還包括支撐裝置（9），包括螺栓底座（91）、鋼板平臺（92）和凹槽支撐板（93）；螺栓底座（91）設(shè)有四個，分別穿過鋼板平臺（92）的四角后設(shè)置在箱體（1）內(nèi)的底端；凹槽支撐板（93）的底端設(shè)置在鋼板平臺（92）上，凹槽支撐板（93）的上部開口，開口承接連接柱（52）。

3.如權(quán)利要求2所述的一種巖體原位雙軸應(yīng)力應(yīng)變試驗裝置，其特征在于：所述凹槽支撐板（93）平行地設(shè)有若干個。

4.如權(quán)利要求1所述的一種巖體原位雙軸應(yīng)力應(yīng)變試驗裝置，其特征在于：所述第一橫向墊片（71）設(shè)有多個，豎向壓力傳感器（4）的底部通過第一橫向墊片（71）連接至箱體（1）內(nèi)的底端中部。

5.如權(quán)利要求1所述的一種巖體原位雙軸應(yīng)力應(yīng)變試驗裝置，其特征在于：所述第二橫向墊片（72）設(shè)有多個，豎直千斤頂（3）的頂部通過第二橫向墊片（72）連接至箱體（1）的頂端中部。

6.如權(quán)利要求1所述的一種巖體原位雙軸應(yīng)力應(yīng)變試驗裝置，其特征在于：還包括四個掏槽承壓板（10），四個掏槽承壓板（10）分別設(shè)置在箱體（1）內(nèi)頂端、底端、左側(cè)和右側(cè)的中部，用于連接豎直千斤頂（3）、豎向壓力傳感器（4）和連接柱（52）。

7.如權(quán)利要求1所述的一種巖體原位雙軸應(yīng)力應(yīng)變試驗裝置，其特征在于：所述橫向千斤頂（51）的左部還設(shè)有第二豎向墊片（56），第二豎向墊片（56）的左部通過連接柱（52）連接至箱體（1）內(nèi)的左端中部。

8.如權(quán)利要求1所述的一種巖體原位雙軸應(yīng)力應(yīng)變試驗裝置，其特征在于：所述測量結(jié)構(gòu)（8）為千分尺。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)涉及巖體試設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體公開了一種巖體原位雙軸應(yīng)力應(yīng)變試驗裝置，豎向壓力傳感器設(shè)置在箱體內(nèi)的底端中部；上部設(shè)有第一橫向墊片；試驗件底部設(shè)置在第一橫向墊片上；豎直千斤頂設(shè)置在箱體內(nèi)的頂端中部，端部通過第二橫向墊片連接至試驗件的上部；橫向千斤頂設(shè)置在箱體內(nèi)的左端中部，推桿向右連接至橫向壓力傳感器，橫向壓力傳感器的另一端通過豎向墊片連接至連接柱，連接柱通過縱向承壓板連接至試驗件的左部；右側(cè)應(yīng)力施加結(jié)構(gòu)與左側(cè)應(yīng)力施加結(jié)構(gòu)相同。本技術(shù)通過橫向千斤頂和豎直千斤頂分別頂升縱向承壓板和第一橫向墊片對試驗件施加應(yīng)力，通過測量結(jié)構(gòu)監(jiān)測試件在試驗過程中的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)，模擬巖層真實應(yīng)力應(yīng)變情況。

技術(shù)研發(fā)人員：鄧光迪,李啟發(fā),楊彥鑫,但啟聯(lián),付用國
受保護(hù)的技術(shù)使用者：四川輕化工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：20240606
技術(shù)公布日：2025/5/19