[發明專利]底板巖體滲透系數測試模擬方法

有效

• 申請號: 201610058540.4
• 申請日: 2016-01-28
• 公開（公告）號: CN105717019B
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: 劉音;趙春波;張升堂;路遙;張景洲;劉元臣;李金平
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司37205
• 代理人: 張紅鳳

1.一種底板巖體滲透系數測試模擬方法，其所采用的模擬系統包括封堵觀測系統、承托定位系統、氣源供應系統和水源供應系統，其特征在于：

模擬方法包括以下步驟：

步驟一、調節承托定位系統使其達到測試所需角度，根據鉆孔裂隙要求，調節裂隙開關，模擬裂隙排布，其中裂隙開關的開啟與關閉代表裂隙的有無，裂隙開關開啟的大小程度代表裂隙的大小；

步驟二、確定注水管的長度，按照測試所需長度對第一注水管和第二注水管之間的連接處進行調節，以使注水管的總長度滿足測試需求；

步驟三、安設封堵觀測系統，所述封堵觀測系統包括模擬鉆孔、裂隙開關和測試探頭，所述裂隙開關設置有若干個，均位于所述模擬鉆孔的周向上，所述測試探頭位于所述模擬鉆孔內，所述測試探頭包括注水管、封堵膠囊、膠囊連接管和卡槽接頭，所述注水管的一端為封堵端，另一端為注水端，所述卡槽接頭設置在所述封堵端和注水端，所述封堵膠囊包設在所述卡槽接頭上，相對的封堵膠囊之間連接所述膠囊連接管；注水管由第一注水管和第二注水管通過螺紋連接而成，由第一注水管和第二注水管連接而成的注水管的長度在0.5～1m之間可調，在所述第一注水管和第二注水管上分別有多個漏水孔；

步驟四、檢驗封堵效果，關閉部分裂隙開關，打開氣源供應系統，起脹封堵膠囊至設定壓力；打開水源供應系統，向測試探頭內注水，至測試水壓停止，觀察封堵效果，控制封堵膠囊封堵壓力大于測試探頭注水壓力；

步驟五、滲透系數測試，封堵效果合格后，打開步驟四關閉的裂隙開關，重新封堵、注水進行試驗，待封堵壓力、注水壓力及注水流量穩定后，記錄水源供應系統中總注水壓力P和總注水量Q，或同時記錄各裂隙開關的水流量q₁、q₂、q₃······q_n；

步驟六、根據式(1)計算滲透系數，

K=AQLP---(1)]]>

式(1)中：K-滲透系數，m/d；

Q-注水量，L/min；

L-注水段長度，m；

P-注水壓力，Pa；

A-流量系數，取1.3～1.9；

步驟七、卸壓推進，關閉水源供應系統和氣源供應系統，將封堵膠囊卸壓，并推進測試探頭至下一觀測區域進行相應孔段的滲透系數測試，重復步驟五和步驟六，直至鉆孔長度范圍內觀測完畢。

2.根據權利要求1所述的底板巖體滲透系數測試模擬方法，其特征在于：所述承托定位系統包括底座、臺板和刻度盤，所述底座與刻度盤固定連接，所述臺板與底座鉸接在一起，所述刻度盤中部設置有導向槽和定位螺栓，所述定位螺栓可在所述導向槽內運動。

3.根據權利要求1所述的底板巖體滲透系數測試模擬方法，其特征在于：在每個裂隙開關附近均設置有水壓表。

4.根據權利要求1所述的底板巖體滲透系數測試模擬方法，其特征在于：所述卡槽接頭呈“H”狀，在所述卡槽接頭的頂端和底端設置有緊固螺圈，所述封堵膠囊通過緊固螺圈固定在所述卡槽接頭上。

5.根據權利要求1所述的底板巖體滲透系數測試模擬方法，其特征在于：所述模擬鉆孔是長度為5m的筒體。

6.根據權利要求1所述的底板巖體滲透系數測試模擬方法，其特征在于：所述氣源供應系統包括高壓氣罐、氣體壓力表，所述高壓氣罐出口連接有耐壓軟管，所述耐壓軟管的另一端連接至所述膠囊連接管。

7.根據權利要求1所述的底板巖體滲透系數測試模擬方法，其特征在于：所述水源供應系統包括注水操作臺和水壓調節閥，所述注水操作臺通過管道與所述注水端連接。

8.根據權利要求5所述的底板巖體滲透系數測試模擬方法，其特征在于：所述筒體的大小與測試探頭中注水管的大小相匹配。