[发明专利]一种裂隙显影剂的制备方法及其岩体裂隙探测应用方法

权利要求书

1.一种裂隙显影剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S01：制备裂隙显影剂母粒，将重量份数为3份至15份的纳米金属粉末和重量份数为1份至5份的微晶石墨材料通过粉末高速混合机进行预先混匀，制得粉末混合剂作为裂隙显影剂母粒；

S02：制备裂隙显影剂填料，在聚合物基体中添加钛酸钡，并进行20次至30次固相剪切碾磨，制得高介电聚合物作为裂隙显影剂填料，其中，所述裂隙显影剂填料中所述钛酸钡的体积分数为0.3至0.5；

S03：将重量份数为1份至5份的所述裂隙显影剂母粒和重量份数为0.2份至0.5份的所述裂隙显影剂填料加入到高速搅拌分散机中，搅拌5min至15min得到裂隙显影剂复合材料；

S04：在所述裂隙显影剂复合材料中加入蒸馏水，进行稀释，并高速搅拌3min至12min，得到混合溶液，其中，所述混合溶液中所述蒸馏水的质量份数占50份至100份；

S05：在所述混合溶液中加入润滑剂和增稠剂，高速搅拌15min至20min，制得浊液，即为所述裂隙显影剂，其中，所述润滑剂的浓度为30g/L至50g/L，所述增稠剂的浓度为150g/L至350g/L；

所述纳米金属粉末是铁粉、铜粉、铝粉和镍粉中的任意一种或者任意组合；

所述微晶石墨材料为短切碳纤维和/或碳纤维颗粒；

所述润滑剂为硅树脂；

所述增稠剂为高纯蒙脱石粉；

所述聚合物基体为聚丙烯。

2.根据权利要求1所述一种裂隙显影剂的制备方法，其特征在于：所述裂隙显影剂母粒和所述裂隙显影剂填料按级配均匀原则均匀混合。

3.一种裂隙显影剂的岩体裂隙探测应用方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：对待测岩体裂隙带区域初步进行地质探测，确定岩体断层裂隙带的主要区域及其走向，并以此确定初始测点、探测行进路线和建立岩体裂隙探测三维直角坐标系；

步骤2：在所述初始测点处，沿着岩体断层裂隙带的走向注入权利要求1或2所述一种裂隙显影剂的制备方法制得的裂隙显影剂；

步骤3：使用多通道探地雷达和具有裂隙损伤检测最优频段的发射天线，对待测岩体裂隙带区域进行多通道探测；

步骤4：使多通道探地雷达沿所述探测行进路线匀速行进，不断地进行裂隙显影剂运行特征探测，并将探测数据信号传送至特征分析处理端，进行探测数据分析；

步骤5：根据探测数据分析结果，在所述岩体裂隙探测三维直角坐标系中绘制岩体中裂隙带的空间分布图，重构裂隙带的几何特征三维图；

步骤6：根据实际工况条件，每隔一定周期对岩体断层裂隙带新进行多通道探测，重复进行所述步骤3至所述步骤5，研究裂隙显影剂随岩体断层和裂隙带扩展的运行特征，并得到裂隙带几何特征分布情况图，以监测岩体断层裂隙带生成的规律。

4.根据权利要求3所述一种裂隙显影剂的岩体裂隙探测应用方法，其特征在于，所述步骤1具体包括以下步骤：

步骤1.1：对待测岩体裂隙带区域初步进行地质探测，确定岩体断层裂隙带的主要区域及其走向，并根据岩体断层裂隙带的主要区域及其走向确定各个测点布置位置和测点数量；

步骤1.2：将各个测点的平面投影连线作为初始测线，进一步确定探测行进路线；

步骤1.3：选取所述测点中的中心测点作为初始测点，并以所述初始测点为原点，以所述初始测线为参考线，建立岩体裂隙探测三维直角坐标系。

5.根据权利要求3所述一种裂隙显影剂的岩体裂隙探测应用方法，其特征在于：所述多通道探地雷达选用型号为SIR-30E的四通道探地雷达。

6.根据权利要求3所述一种裂隙显影剂的制备方法，其特征在于：所述裂隙损伤检测最优频段根据如下方式确定：

利用网络矢量分析仪，预先测试在10MHz至18GHz频率范围内所述裂隙显影剂复合材料的介电常数，将介电损耗最小的频段作为所述裂隙损伤检测最优频段。