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原文传递利用岩石真三轴加载测试系统开展裂隙岩体各向异性渗流测试的装置设计及方法

专利名称：	利用岩石真三轴加载测试系统开展裂隙岩体各向异性渗流测试的装置设计及方法
摘要：	本发明公开了一种利用岩石真三轴加载测试系统开展裂隙岩体各向异性渗流测试试验装置，包括框架、渗流组件和岩样，框架内设有油缸，油缸的活塞杆上连接有压力传感器，油缸用于固定渗流组件，岩样设置在渗流组件内部；渗流组件包括加压板，所述加压板安装在岩样的六个表面，加压板通过压柱与油缸的活塞杆连接，加压板上设有与压柱配合的圆柱形槽孔，加压板与压柱内部轴心处设有流体管道，流体管道与流体计量泵连接。本发明能够实现高应力、高渗透压复杂耦合条件下裂隙岩体真三轴各向异性渗流测试，还能满足岩体单向渗透能力测量，解决了在岩样表面局部渗透问题，并能够保证高压渗透流体具有良好密封性，能精准控制和计量渗流流体的体积和压力。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	四川;51
申请人：	四川大学
发明人：	张泽天;张朝鹏;覃黎;谢晶;吴世勇;张茹;周济芳;任利;高明忠;杜成波;艾婷;刘洋
专利状态：	有效
申请日期：	2019-06-19T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-16T00:00:00+0800
申请号：	CN201910532740.2
公开号：	CN110132820A
代理机构：	成都睿道专利代理事务所(普通合伙)
代理人：	薛波
分类号：	G01N15/08(2006.01);G;G01;G01N;G01N15
申请人地址：	610000 四川省成都市一环路南一段24号
主权项：	1.利用岩石真三轴加载测试系统开展裂隙岩体各向异性渗流测试试验装置，其特征在于：包括框架(1)、渗流组件和岩样(9)，所述框架(1)内设有多个油缸(2)，所述多个油缸(2)分别设置在框架(1)的左侧、右侧、前侧、后侧和上侧，且油缸(2)的活塞杆上连接有压力传感器(3)，油缸(2)用于固定所述渗流组件的前后左右上五个侧面，所述岩样(9)设置在所述渗流组件内部；所述渗流组件包括六块加压板(6)，所述加压板(6)分布于岩样(9)的六个表面，并通过压柱(4)与油缸(2)的活塞杆紧密连接，加压板(6)设有圆柱形槽孔(601)，所述圆柱形槽孔(601)与压柱(4)配合，所述圆柱形槽孔(601)与加压板(6)同轴心，所述加压板(6)与所述压柱(4)内部轴心处还设有流体管道(10)，所述流体管道(10)外延伸与流体计量泵(11)连接。 2.根据权利要求1所述的利用岩石真三轴加载测试系统开展裂隙岩体各向异性渗流测试试验装置，其特征在于：所述的加压板(6)为刚性斜角加压板(6)。 3.根据权利要求1所述的利用岩石真三轴加载测试系统开展裂隙岩体各向异性渗流测试试验装置，其特征在于：所述加压板(6)与所述岩样(9)之间设有散流垫层(8)。 4.根据权利要求3所述的利用岩石真三轴加载测试系统开展裂隙岩体各向异性渗流测试试验装置，其特征在于：所述散流垫层(8)包括散流小孔(803)、内部支撑体(802)和边缘支撑体(801)，所述散流小孔(803)和所述内部支撑体(802)均匀分布于边缘支撑体(801)内部。 5.根据权利要求3所述的利用岩石真三轴加载测试系统开展裂隙岩体各向异性渗流测试试验装置，其特征在于：所述散流垫层(8)相互交接处填充有橡胶密封条(7)，所述加压板(6)交界处填充有橡胶密封条(7)。 6.根据权利要求3所述的利用岩石真三轴加载测试系统开展裂隙岩体各向异性渗流测试试验装置，其特征在于：所述框架(1)内部的下侧设于垫块(5)。 7.根据权利要求1-5任意一项所述的利用岩石真三轴加载测试系统开展裂隙岩体各向异性渗流测试的方法，其特征在于：包括以下步骤： (1)将待测裂隙岩体加工成长×宽×高＝50mm×50mm×50mm的立方体试样； (2)将六块加压板分别与样块的六面紧密连接； (3)将压柱安装于圆柱形槽孔内并与油缸的活塞杆紧密连接； (4)将各压柱及加压板内的流体管道与流体计量泵连接，并检查传感器的工作状态； (5)先对岩样施加法向应力至5MPa，然后同时对另两个方向施加应力至5MPa； (6)利用流体管道对岩样抽真空，达到真空度后，关闭管路，检查密封性； (7)对岩样各个方向施加相应的荷载； (8)测量单向渗透能力时，打开全部流体计量泵，采用较低的流体压力向流体管道注入流体，流体充满流体管道后，关闭其两个方向的阀门，对于测量方向上的流体计量泵工作状态改为一个为注入，另一个为回流； (9)测试完成后，关闭监测系统，首先对流体泄压，流体泄压后再缓慢卸载三个方向上的应力； (10)拆卸完成后，各部件归类存放，流体管道采用抽真空方式排除剩余流体然后进行存放。
所属类别：	发明专利