[發明專利]高精度巖石試樣加載中三維裂隙擴展測試實驗裝置及方法

在審

• 申請號: 202110449042.3
• 申請日: 2021-04-25
• 公開（公告）號: CN113188930A
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 唐胡丹;朱明禮;朱珍德;韓廣強;閆芙蓉;田洋宸
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: G01N3/32
• 分類號: G01N3/32;G01N3/08;G01N3/06;G01N1/08
• 代理公司: 南京華恒專利代理事務所(普通合伙) 32335
• 代理人: 宋方園

1.一種高精度巖石試樣加載中三維裂隙擴展測試實驗裝置，其特征在于：包括剛性的傳感器轉化器，所述傳感器轉化器一端設有與試樣配合的安裝面，另一端安裝有聲發射傳感器，聲發射傳感器與控制器連接，控制器與計算機連接。

2.根據權利要求1所述的高精度巖石試樣加載中三維裂隙擴展測試實驗裝置，其特征在于：所述聲發射傳感器通過柔性連接劑與傳感器轉化器連接。

3.根據權利要求2所述的高精度巖石試樣加載中三維裂隙擴展測試實驗裝置，其特征在于：所述傳感器轉化器端部設有凹槽，聲發射傳感器通過柔性連接劑固定在凹槽內。

4.根據權利要求1所述的高精度巖石試樣加載中三維裂隙擴展測試實驗裝置，其特征在于：所述安裝面的面積小于傳感器轉化器另一端的面積。

5.一種如權利要求1至4任一項所述的高精度巖石試樣加載中三維裂隙擴展測試實驗裝置，其特征在于，包括以下步驟：

（1）通過取樣裝置取得試樣樣品；

（2）傳感器轉化器固定于預制裂隙端部和試樣端部之間的位置，至少安裝不在同一個平面的轉化器3個，在端部和預制裂隙之間安裝的意義在于既可測試試樣端部和預制裂隙端部的三維裂隙，又和試樣端部、預制裂隙端部有一定距離，避免了應力集中的不利影響；

（3）、取完整巖石試樣和含不同預制裂隙巖石試樣各三塊，開展單軸壓縮實驗，分析試樣的壓密強度，以每組壓密強度的平均值為預靜荷載強度；

（4）、將每組荷載加壓至預靜荷載值后，開展不等幅加卸載實驗，每次加載的幅值高于前次20%，合適的幅值有利于破裂過程的動態研究，加載過程由應力控制，加載速度為0.1MPa/s，為準靜態加載過程；

（5）聲發射定位技術需采用不在同一平面上的至少3個探頭，應用多通道聲發射檢測系統，接受上述實驗操作得到的聲發射源信息，依據探測聲發射事件到達的時間，運用時差分析，實現檢測聲發射事件的位置，對聲發射源彈性波進行空間定位，判斷荷載作用下裂隙的發展和演化情況。