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原文传递一种模拟注入流体作用下裂隙岩体滑移失稳的试验方法

专利名称：	一种模拟注入流体作用下裂隙岩体滑移失稳的试验方法
摘要：	本发明公开了一种模拟注入流体作用下裂隙岩体滑移失稳的试验方法，包括试样准备，由上、下半部试样沿裂隙斜面粘结而成，并在上半部钻有注水孔；试样在真三轴试验测试装置上安装；施加三轴应力；注水试验；同组其它试验；整理试验数据。将带注水孔以及预定裂隙斜面的试样，置于真三轴试验测试装置中进行模拟注入流体作用下裂隙岩体滑移失稳的试验方法，用于研究注入流体诱发裂隙岩体滑移失稳机制，为评价工程岩体的稳定性与安全性提供理论依据。
专利类型：	发明专利
申请人：	山东科技大学
发明人：	刘义鑫;王刚;黄启铭;孙路路;倪冠华;刘震;于岩斌
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T09:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T22:00:00+0805
申请号：	CN202010158918.4
公开号：	CN111189687A
代理机构：	重庆天成卓越专利代理事务所(普通合伙)
代理人：	谭小容
分类号：	G01N1/28;G01N33/24;G;G01;G01N;G01N1;G01N33;G01N1/28;G01N33/24
申请人地址：	266590 山东省青岛市黄岛区前湾港路579号(泰安市泰山区岱宗大街223号、济南市天桥区胜利庄路17号)
主权项：	1.一种模拟注入流体作用下裂隙岩体滑移失稳的试验方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、试样制备； (1)、将煤岩块体切割成六面体，再通过磨床进一步加工，使其端面平整度在±0.02mm以内，根据选取的裂隙倾角，将试样沿预定裂隙斜面进行切割，获得对称的上、下两半部试样； (2)、利用常规钻机，在上半部试样顶部中心进行钻孔，将上半部试样钻穿作为注水孔(15)； (3)、将上、下半部试样切割的裂隙斜面上分别涂抹石膏作为粘结剂，将上、下两半部试件按照切割前的位置进行贴合压实，使其组装成一个整体；步骤二、试样在真三轴试验测试装置上安装；所述真三轴试验测试装置包括主机(A)、主机支撑组件(B)、滑轨(C)、滑轨支撑组件(D)和伺服油缸(E)，六套所述伺服油缸(E)布置在主机(A)外的上下、左右、前后方向，所述滑轨(C)在主机(A)下方前后延伸设置，且穿过主机(A)后通过滑轨支撑组件(D)支撑在地面上，所述主机(A)包括铸造成型的整体环形框架(1)，所述整体环形框架(1)的前后两侧开孔，并在每个开孔位置外侧配备有盖板(2)，所述整体环形框架(1)和盖板(2)围成主机壳，主机内腔用于放置试样(3)，试样(3)的上、下、左、右、前、后侧外分别配备有试样垫块(4)，位于下侧的所述试样垫块(4)下方设置有能在滑轨(C)上前后移动的试样移动支架(5)；前后侧的伺服油缸(E)下方均设置有能在滑轨(C)上前后移动的油缸移动支架(6)，所述盖板(2)能随着对应侧的伺服油缸(E)一起移动，上下左右侧的伺服油缸(E)固设在整体环形框架(1)的对应侧外，伺服油缸(E)的活塞杆(7)前端居中位置处设置有载荷传感器(8)，所述载荷传感器(8)的前端穿过主机壳后安装有压头(9)；位于前、后、左、右的每个试样垫块(4)的内壁上安装有至少四个均匀分布的声发射仪(16)，将试样放入六块试样垫块(4)围成的腔体内并通过快锁(14)组合安装后再结合试样垫块(4)接缝处的棱边密封胶密封成一个试样密封垫，从而将试样(3)密封其中；所述棱边密封胶采用在需要密封的棱边刷涂液态硅橡胶，待硅橡胶固化后便能实现试样垫块(4)之间的密封；所述上压头(9)的下方固设有正对注水孔(15)的注水管，在注水管外壁分别均匀涂抹硅橡胶，首先将试样密封垫安装在下压头(9)上，再控制上压头(9)下移，使上压头(9)与试样密封垫上表面贴合的同时注水管插入注水孔(15)内粘合密封，最后分别控制前、后、左、右四个压头(9)移动，使对应的压头(9)分别贴合到试样密封垫的对应表面；步骤三、施加三轴应力；通过前、后、左、右、上、下六个压头(9)对试样施加应力至预定值；步骤四、注水试验；打开所有声发射仪(16)，通过预定压力注水，使水通过注水孔(15)进入试样，待前、后、左、右、上、下六个压头的位移变化达到0.02mm/s或者压力变化达到0.2MPa/s时，关闭注水孔(15)停止注水，记录该过程中前、后、左、右、上、下六个压头的压力与位移变化、声发射信息以及流量信息，此时的时间为煤岩滑移失稳时间；步骤五、同组其它试验；更换试样，改变注水速率，或者改变裂隙倾角、注入流体介质、三轴压力，重复步骤一至步骤四；步骤六、整理试验数据。 2.按照权利要求1所述的模拟注入流体作用下裂隙岩体滑移失稳的试验方法，其特征在于：所述试样为正方体，试样尺寸为200×200×200mm。 3.按照权利要求1所述的模拟注入流体作用下裂隙岩体滑移失稳的试验方法，其特征在于：所述注水孔(15)直径为12mm，注水管的长度比注水孔(15)长度小10mm。 4.按照权利要求1所述的模拟注入流体作用下裂隙岩体滑移失稳的试验方法，其特征在于：所述注水孔(15)的外侧端安装有万向密封接头(17)。
所属类别：	发明专利