[發(fā)明專利]一種確定巖石滲流突變點的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610986763.7
• 申請日: 2016-11-10
• 公開（公告）號: CN108072598A
• 公開（公告）日: 2018-05-25
• 發(fā)明（設計）人: 張印;張樹光;賈寶新
• 申請（專利權）人: 遼寧工程技術大學
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種確定巖石滲流突變點的方法，具體步驟如下：(1)用熱縮膜鑲套制作好的巖石試件，并用熱吹風使熱縮膜與巖石試件緊密接觸；(2)將具有水壓增壓系統(tǒng)的進出水管安裝在巖石試件的上下端面，確保孔壓開始能平衡的施加，并放入三軸室；(3)安裝好軸向和徑向引伸計，并置于三軸室圓形底座上，封閉三軸室；(4)待所有準備工作就緒后，向三軸室內充油，充油完畢，通過電腦控制系統(tǒng)輸入試驗所需圍壓、軸壓和孔隙水壓力。本發(fā)明不僅可以較好地反映巖石滲流的變化規(guī)律，而且能夠揭示滲流突變發(fā)生的時點，對于研究深部巖體的流變特性和實際工程應用具有重要的意義。

技術領域

本發(fā)明涉及巖土工程領域，具體是一種確定巖石滲流突變點的方法。

背景技術

伴隨著當今時代的發(fā)展，淺部煤炭資源已遠遠供應不上時代發(fā)展的潮流，大部分煤礦開采已接近千米，甚至更深，與此同時，地下深部巖體工程所面臨的問題也愈加復雜化，工程災害引起圍巖變形過大導致失穩(wěn)破壞的現(xiàn)象也日漸頻發(fā)。這些由于深部開采引起的工程災害不僅嚴重影響了資源開采的正常進行，同時浪費了人力財力，也嚴重威脅到了工程施工人員的生命安全。而深部工程巖體常常處于高溫度場、高滲流場、高地應力以及高瓦斯等復雜地質條件下，這種復雜多變的環(huán)境使得煤炭資源的開采越來越困難。而巖體滲流的問題一直被人們所忽略，對于滲流突變發(fā)生的研究更是微不足道，這對于深部工程設計的長期穩(wěn)定性與施工的安全性是不可回避的問題，同時也為工程施工提出了更為艱巨的任務與挑戰(zhàn)。

巖石的滲透率在變形破壞過程中是不斷變化著的，大量的文獻研究了巖石受力狀況對滲透率的影響，但很少有文獻涉及到滲透率突變與巖石變形之間的變化規(guī)律，對巖石滲透機理也缺乏系統(tǒng)地研究。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種從巖石變形入手，在巖石變形破壞過程中，對滲透率突變與變形之間的變化規(guī)律進行了分析研究，以確定巖石滲流突變點的方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：

一種確定巖石滲流突變點的方法，具體步驟如下：

(1)用熱縮膜鑲套制作好的巖石試件，并用熱吹風使熱縮膜與巖石試件緊密接觸；

(2)將具有水壓增壓系統(tǒng)的進出水管安裝在巖石試件的上下端面，確保孔壓開始能平衡的施加，并放入三軸室；

(3)安裝好軸向和徑向引伸計，并置于三軸室圓形底座上，封閉三軸室；

(4)待所有準備工作就緒后，向三軸室內充油，充油完畢，通過電腦控制系統(tǒng)輸入試驗所需圍壓、軸壓和孔隙水壓力；

(5)先施加較小的軸壓，達到預定值后再施加圍壓，待圍壓達到設定值后，再施加孔隙水壓；當圍壓和孔隙水壓力都達到預設值時，保持當前加載狀態(tài)，直到出水口有少許水珠滴出；

(6)完成上述步驟后，開始施加軸向荷載進行三軸試驗，并采集試驗數(shù)據(jù)；

(7)結合試驗數(shù)據(jù)并運用origin，確定滲透率突變點。

作為本發(fā)明進一步的方案：所述巖石試件的尺寸如下：獲得直徑50mm，高度100mm的標準圓柱裝巖石試件，使試件的直徑誤差不超出0.3mm，兩端面的不平行度最大不超過0.05mm且垂直于試件軸線，最大偏差不超過0.25°；利用熱風機將熱縮膜緊貼在巖石試件表面，確保密封性良好，避免在試驗過程中試件進油以及試件破壞后巖石碎屑對油造成污染。

作為本發(fā)明進一步的方案：所述橫向位移傳感器與巖石試件底面保持水平，軸向位移傳感器的接觸點對稱且水平，將安裝好的巖石試件置于伺服試驗機承壓板中心固定好。