[發明專利]一種巖石交叉裂隙仿真模型的制作方法

在審

• 申請號: 202010330611.8
• 申請日: 2020-04-24
• 公開（公告）號: CN111504873A
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 楊志兵;周澤雄;薛松;陳益峰
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08;G09B23/40
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 石超群

1.一種巖石交叉裂隙仿真模型的制作方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)獲取粗糙巖石裂隙結構面

選取表面具有粗糙結構面的石材；

(2)復制巖石裂隙結構面

對石材的粗糙結構面進行復刻，得到樣板模；在樣板模中澆筑透明樹脂，待透明樹脂完全固化后取出即形成帶有粗糙節理面的透明仿真模型薄板；

(3)構建組裝裂隙交叉結構

將帶有粗糙節理面的透明仿真模型薄板按照節理面朝內堆疊放置，形成了水平裂隙，將另一塊帶有粗糙節理面的透明仿真模型薄板按照節理面與水平裂隙相對且垂直的方向靠在堆疊放置的透明仿真模型薄板的側部即形成了垂直裂隙，得到仿真模具，垂直裂隙和水平裂隙相互交叉即形成交叉裂隙；

(4)巖石交叉裂隙仿真模型的固定

在水平裂隙的兩側分別固定有第一支撐臂，在垂直裂隙的兩側分別固定有第二支撐臂，采用兩個第一支撐臂和兩個第二支撐臂分別夾緊即實現了仿真模具的整體固定，第一支撐臂和其固定的透明仿真模型薄板圍設成水平裂隙空間，第二支撐臂和其固定的透明仿真模型薄板圍設成垂直裂隙空間。

2.根據權利要求1所述的巖石交叉裂隙仿真模型的制作方法，其特征在于：所述步驟(1)中，石材的粗糙結構面可為自然形成也可是采用表面具有紋理的敲擊錘敲擊形成。

3.根據權利要求1所述的巖石交叉裂隙仿真模型的制作方法，其特征在于：所述步驟(2)中，采用硅膠翻模技術對石材結構面進行復刻，得到樣板模；所述透明樹脂為環氧樹脂。

4.根據權利要求1所述的巖石交叉裂隙仿真模型的制作方法，其特征在于：所述步驟(3)中，將兩塊均含有粗糙節理面的透明仿真模型薄板按照節理面相對堆疊放置，形成所述水平裂隙。

5.根據權利要求1所述的巖石交叉裂隙仿真模型的制作方法，其特征在于：所述步驟(3)中，將一塊含有粗糙節理面的透明仿真模型薄板按照節理面朝下與一塊光滑塊體的光滑面堆疊放置，形成所述水平裂隙。

6.根據權利要求1所述的巖石交叉裂隙仿真模型的制作方法，其特征在于：所述步驟(3)中，形成垂直裂隙與水平裂隙的粗糙節理面相同或者相異。

7.根據權利要求1所述的巖石交叉裂隙仿真模型的制作方法，其特征在于：所述步驟(4)中，第一支撐臂為兩個，兩個第一支撐臂分別相對固定于水平裂隙的兩側，每一個第一支撐臂包括相對設置的兩個第一支撐件，兩個第一支撐件分別相對固定于形成水平裂隙的兩個透明仿真模型薄板的側部，一個第一支撐件高于透明仿真模型薄板的界面的高度差為H1，另一個第一支撐件低于透明仿真模型薄板的界面的高度差為H2，H1小于或等于H2。

8.根據權利要求1所述的巖石交叉裂隙仿真模型的制作方法，其特征在于：所述步驟(4)中，第二支撐臂為兩個，兩個第二支撐臂分別相對固定于垂直平裂隙的兩側，每一個第二支撐臂包括相對設置的一個第二支撐件和一個第三支撐件，第二支撐件和第三支撐件分別相對固定于形成垂直裂隙的兩個透明仿真模型薄板的側部，第二支撐件高于透明仿真模型薄板的界面的高度差為D1，第三支撐件低于透明仿真模型薄板的界面的高度差為D2，D1小于或等于D2。

9.根據權利要求7或8所述的巖石交叉裂隙仿真模型的制作方法，其特征在于：所述步驟(4)中，通過調節兩個相對的第一支撐件或相對的第二支撐件、第三支撐件之間的開度來調節水平裂隙或者垂直裂隙的開度。

10.根據權利要求9所述的巖石交叉裂隙仿真模型的制作方法，其特征在于：通過在所述兩個相對的第一支撐件或相對的第二支撐件、第三支撐件之間添加墊片來調節其開度。