[发明专利]岩石体积无损测量方法及装置

权利要求书

1.一种岩石体积无损测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1.往几何尺寸大小适当的测量容器中加入适量的液体，并记录测量容器上的体积刻度值V₁；

步骤2.确定待测岩石的抽真空参数，并用抽气泵将装有待测岩石的真空压缩袋抽成真空，然后将装有待测岩石的真空压缩袋放入测量容器中，并记录测量容器稳定后的体积刻度值V₂；

步骤3.测量未装有岩石的空的真空压缩袋体积

对空的真空压缩袋抽真空；将抽真空后的真空压缩袋放入测量容器中，并分别记录放入前后测量容器上的体积刻度值V_bag1与V_bag2；

步骤4.计算待测岩石的体积V

V＝V₂-V₁-(V_bag2-V_bag1)，

其中，上述步骤1至3顺序不分先后。

2.根据权利要求1所述的岩石体积无损测量方法，其特征在于：

其中，在步骤2中，岩石抽真空参数为：真空度达到一定程度后的抽气量，采用如下公式计算得到：

Q＝f(α,β)＝alnα+be^-β+c，

式中，Q-抽气量；f(α,β)-抽气量函数；α-岩石坚硬程度系数；β-岩石松散破碎程度系数；a、b、c为敏感系数。

3.根据权利要求2所述的岩石体积无损测量方法，其特征在于：

其中，a、b的取值满足以下关系：

c的值通过至少1组试验确定。

4.根据权利要求3所述的岩石体积无损测量方法，其特征在于：

其中，待测岩石敏感系数c值的确定方法为：

首先，根据待测岩石选择a和b取值相同的标定用岩石；

然后，将标定用岩石放入真空压缩袋中，用抽气泵对其抽气，当真空度达到0.001个大气压时，停止抽气，记录此时的抽气量Q₁；将真空压缩袋放进测量容器中，获取其体积V₁；从测量容器中取出真空压缩袋，小幅度增加抽气量Q_恒,随后重新将其放进测量容器中，获取其体积V₂，V₂对应的抽气量Q₂＝Q₁+Q_恒；重复前述步骤，获取Q_j与V_j、Q_j+1与V_j+1，当时，认为抽气量趋于稳定，将此时对应的Q_j作为标定用岩石的无损抽气量Q；

最后，将α、β、Q联立，即可求得c，

不同形状或者种类的待测岩石在a和b取值相同的情况下，仅需采用上述方法确定一次c值。

5.根据权利要求1所述的岩石体积无损测量方法，其特征在于：

其中，待测岩石为亲水膨胀性岩石或非亲水膨胀性岩石。

6.根据权利要求1所述的岩石体积无损测量方法，其特征在于：

其中，待测岩石为任意形状的岩石。

7.一种岩石体积无损测量装置，其特征在于，包括：

真空压缩袋，用于包裹待测岩石；

抽气泵，对所述真空压缩袋进行抽气；

测量容器，内部盛装液体。

8.根据权利要求7所述的岩石体积无损测量装置，其特征在于：

其中，所述真空压缩袋为透明袋体。

9.根据权利要求7所述的岩石体积无损测量装置，其特征在于：

其中，所述测量容器为透明容器，且容器壁上标有体积刻度。