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原文传递一种黏土地层中泥水劈裂裂隙伸展模型的构建方法

专利名称：	一种黏土地层中泥水劈裂裂隙伸展模型的构建方法
摘要：	本发明公开了一种黏土地层中泥水劈裂裂隙伸展模型的构建方法，其包括：S1、形成黏土层；S2、在黏土层中埋设钢管，以及在钢管底端连接泥水加压管，且在泥水加压管的外周面开设加压孔；S3、开启加压装置，以此形成泥水劈裂；S4、假定裂隙在圆形板状空间内延伸，则计算圆形板状空间的周长及达到该周长所需的时间；或，假定所述泥水劈裂的裂隙在半椭圆形板状空间内延伸，并将半椭圆简化为梯形，则计算半椭圆形板状空间半短轴的伸展速度、半椭圆的长轴长度和达到该长轴长度所需的时间。本发明可通过构建的模型计算劈裂裂隙的伸展速度、总延伸量等参数，实现对泥水劈裂过程中相关参数的量化，以及为研究泥水劈裂伸展机理提供参考与借鉴。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	北京交通大学
发明人：	袁大军
专利状态：	有效
申请号：	CN201811244532.4
公开号：	CN109187217A
代理机构：	北京集智东方知识产权代理有限公司 11578
代理人：	陈亚斌;关兆辉
分类号：	G01N3/12(2006.01)I;G;G01;G01N;G01N3
申请人地址：	100044 北京市海淀区西直门外上园村3号
主权项：	1.一种黏土地层中泥水劈裂裂隙伸展模型的构建方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、用黏土堆积形成厚度为16‑22m的均一黏土层；S2、在所述黏土层中竖直埋设直径为钢管，以及在所述钢管底端连接泥水加压管，且在所述泥水加压管的外周面开设至少一个加压孔；在所述黏土层上方设置用于存储加压液体的泥水箱以及加压装置，且使得所述泥水箱与所述钢管连通；在所述泥水箱与所述钢管之间设置第一阀门。且所述泥水箱上还设置有排气阀；所述泥水箱的底部设置用于测量所述泥水箱内的压力变化的地表压力计；用加压管连接所述加压装置与泥水箱，且在所述加压装置上连接用于测量加压装置中压力变化的加压压力计；所述钢管底部设置有用于测量所述钢管内压力变化的前端压力计；S3、加压前，先开启排气阀以排出所述泥水箱内的空气，开启加压装置，以此通过加压管给所述泥水箱中的加压液体加压，加压速度为1‑2kPa/s，使加压液体在压力作用下进入到所述钢管以及泥水加压管中，且从所述加压孔中流出，以此形成泥水劈裂；S4、假定所述泥水劈裂的裂隙在厚度均匀的圆形板状空间内延伸，且向地表伸展，同时将所述加压孔的直径简化为0，则按照公式(1)‑(3)计算圆形板状空间的周长及达到该周长所需的时间，所述公式(1)‑(3)如下：其中，b为圆形板状空间P1的厚度；q为劈裂伸展流量为；r为圆形板状空间P1的半径；Y为任意时刻圆形板状空间P1的周长；t为圆形板状空间P1的周长达到Y时所需的时间；或，假定所述泥水劈裂的裂隙在厚度均匀的半椭圆形板状空间内延伸，并将半椭圆简化为梯形，且同时所述加压孔的直径d不为0，则按照公式(4)‑(8)计算半椭圆形板状空间半短轴的伸展速度、半椭圆的长轴长度达到该长轴长度所需的时间，所述公式(4)‑(8)如下：其中，b为半椭圆形板状空间的厚度；q为劈裂伸展流量；△A为单位时间内梯形面积的增加量；Y为任意时刻半椭圆的长轴长度；t为椭圆的长轴长度达到Y时所需的时间；L为半椭圆半短轴的长度；△L为单位时间内L的增加量；V为半椭圆的半短轴的伸展速度；为半椭圆板状的短轴与梯形斜边的夹角。
所属类别：	发明专利