[發明專利]一種用于模擬分析裂隙巖體注漿顆粒堆積效果的實驗方法

在審

• 申請號: 202111487660.3
• 申請日: 2021-12-08
• 公開（公告）號: CN114017069A
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發明（設計）人: 洛鋒;李盟;凌向陽;董恩遠;呂振;孫賡;樊浩冬;高帥
• 申請（專利權）人: 河北工程大學
• 主分類號: E21D11/10
• 分類號: E21D11/10;E21D11/38;E21F17/18;E21F17/00
• 代理公司: 成都其高專利代理事務所(特殊普通合伙) 51244
• 代理人: 廖曾

1.一種用于模擬分析裂隙巖體注漿顆粒堆積效果的實驗方法，其特征在于：

(1)、基于某一特定工程地質條件打鉆取芯，對巖芯裂隙進行分析，獲取巖體裂隙賦存參數；

(2)、首先，準備壓力表、液體流量計、注漿管和高剛度高強度透明亞克力；其次，將所述亞克力材料制作剛性板和方形滲流管，將兩塊剛性板上下對稱設置在方形滲流管中部，將剛性板一端通過柔性橡膠與滲流管內壁連接，將剛性板另一端懸空設置，在所述剛性板懸空的一側設置有剛性壓板，將剛性壓板通過可調旋鈕設置在滲流管上，將可調旋鈕貫穿滲流管并抵接在剛性壓板上，將剛性壓板與剛性板連接；最后，將壓力表設置在注漿管的上游端，將流量計設置在注漿管的上游端和下游端，將滲流管設置在注漿管的中部，所述注漿管橫截面為圓形，將滲流管兩端通過偏心天方地圓連接件與注漿管連接，形成實驗裝置；

(3)、基于步驟1中某一特定裂隙參數，通過可調旋鈕調控上、下兩剛性板活動端間距d，用以模擬巖體裂隙張開度參數；通過調控滲流管與水平面夾角α用以模擬巖體裂隙的傾角賦存參數；

(4)、設置固相比和固液比為定值，制備固相組分不同粒徑條件下的多組分注漿混合液體；

(5)、通過壓力表設置給定注漿壓力為一定值P，將固相組分為不同粒徑的注漿混合液注入實驗裝置入口，所述柔性橡膠起到密封作用，防止漿液從剛性板和滲流管之間流進出口端；

(6)、通過入口端流量計和出口端流量計分別監測不同粒徑的多組分注漿混合液累計流量Q₀、Q₁和瞬時流量q₁，并進行記錄；

(7)、分析注入不同粒徑的多組分注漿混合液條件下瞬時q₁的變化，當q₁始終為一恒定值時，說明注漿固相粒徑較小，不能對裂隙形成封堵，無法達到注漿堵水效果；當q₁逐漸減小時，說明此種固相粒徑下的多組分注漿混合液在裂縫處出現堆積，q₁的減小表征著裂隙的滲透率的降低和注漿效果的增加；

(8)、結合步驟7對累計流量數據進行綜合分析，當Q₀Q₁且q₁較小時，分別取一定量入口端和出口端液體進行密度ρ分析，若ρ_入＞/ρ_出比值較大，說明此粒徑下的多組分混合液可對裂隙形成完全封堵作用；

(9)、通過所述透明滲流管觀察兩剛性板之間的固相物顆粒的時程堆積量并進行記錄，可獲得注漿液中固相物質的堆積速度，結合步驟8綜合分析，可實現靶向地質條件某一特定裂隙參數下的固相顆粒注漿效果分析。

2.根據權利要求3所述的一種用于模擬分析裂隙巖體注漿顆粒堆積效果的實驗方法，其特征在于：所述注漿管為PVC管。

3.根據權利要求1所述的一種用于模擬分析裂隙巖體注漿顆粒堆積效果的實驗方法，其特征在于：通過所述柔性可熔橡膠將亞克力板組裝形成方形滲流管。