1.一種深埋地層高壓注漿模擬試驗(yàn)裝置,其特征在于,包括:
高壓罐,用于容納模擬深埋地層;
壓力機(jī),用于向所述高壓罐內(nèi)的所述模擬深埋地層施加豎向地應(yīng)力;
高壓注漿泵,通過高壓管路與所述高壓罐相連通,用于向所述高壓罐內(nèi)施加壓力水并注漿;
排漿管,與所述高壓罐相連通;和
傳感器,置于所述模擬深埋地層中,用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)注漿壓力的傳遞變化規(guī)律和漿液擴(kuò)散情況。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深埋地層高壓注漿模擬試驗(yàn)裝置,其特征在于:
所述高壓管路為高壓軟管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深埋地層高壓注漿模擬試驗(yàn)裝置,其特征在于,還包括:
單向閥,所述單向閥安裝在所述高壓管路上,用于控制壓力水由所述高壓注漿泵向所述高壓罐內(nèi)注入,以模擬深埋地層中的承壓水。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深埋地層高壓注漿模擬試驗(yàn)裝置,其特征在于,所述高壓罐包括:
油缸套,所述油缸套的上端為開口設(shè)置,所述油缸套的下端設(shè)有穿插口;
油缸活塞,所述油缸活塞的活塞桿部穿過所述油缸套的穿插口;和
頂蓋,安裝在所述油缸套的上端位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的深埋地層高壓注漿模擬試驗(yàn)裝置,其特征在于:
所述油缸套的外徑為500mm,所述油缸套的內(nèi)徑為400mm,所述油缸套的高度為1000mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的深埋地層高壓注漿模擬試驗(yàn)裝置,其特征在于:
所述頂蓋為采用20mm厚度的鋼板加工而成,與所述油缸套采用螺栓連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的深埋地層高壓注漿模擬試驗(yàn)裝置,其特征在于:
所述油缸套為厚壁圓筒結(jié)構(gòu),采用鑄造工藝加工而成;優(yōu)選地,所述油缸套采用20mm厚度的鑄鋼材料鑄造而成,可承受60MPa的注漿壓力。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深埋地層高壓注漿模擬試驗(yàn)裝置,其特征在于:
所述排漿管為高壓鋼管;所述排漿管的出漿口為豎直向下設(shè)置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的深埋地層高壓注漿模擬試驗(yàn)裝置,其特征在于,還包括:
溢流閥,設(shè)置在所述排漿管上,用于溢出漿液;優(yōu)選地,還包括過濾裝置,設(shè)置在所述排漿管上,用于過濾掉從所述高壓罐內(nèi)溢出的漿液中的水泥顆粒;再優(yōu)選地,所述過濾裝置設(shè)置在所述溢流閥的前端位置。
10.一種根據(jù)權(quán)利要求1至9任一所述的深埋地層高壓注漿模擬試驗(yàn)裝置的試驗(yàn)方法,其特征在于,步驟包括:
步驟一、將深埋地層的模擬材料裝入所述高壓罐內(nèi),在所述高壓罐內(nèi)形成所述模擬深埋地層;
步驟二、將所述高壓罐吊放到所述壓力機(jī)內(nèi);
步驟三、通過所述壓力機(jī)對(duì)所述高壓罐施加豎向荷載;
步驟四、通過所述高壓注漿泵向所述模擬深埋地層中注入壓力水,以模擬裂隙承壓水;繼續(xù)調(diào)整所述壓力機(jī)的壓力值,以精確所述模擬深埋地層的地壓值;
步驟五、調(diào)整好地壓值后,采用所述高壓注漿泵向所述高壓罐的所述模擬深埋地層注入水泥漿;在注漿過程中,通過埋入在所述模擬深埋地層中的所述傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)注漿壓力的傳遞變化規(guī)律和漿液擴(kuò)散情況;
步驟六、當(dāng)注漿壓力高于設(shè)計(jì)值時(shí),通過所述溢流閥自動(dòng)溢出多余漿液、保證注漿壓力穩(wěn)定在設(shè)計(jì)值;
步驟七、注漿結(jié)束后,當(dāng)漿液達(dá)到設(shè)計(jì)養(yǎng)護(hù)期后,打開所述高壓罐,獲取注漿結(jié)實(shí)體,進(jìn)行其微觀研究和強(qiáng)度試驗(yàn),以分析評(píng)價(jià)其注漿效果。