[发明专利]一种基于岩石电阻变化的裂纹分布检测方法

权利要求书

1.一种基于岩石电阻变化的裂纹分布检测方法，包括以下步骤：S1：岩石试样表面处理操作；S2：岩石试样裂纹润湿操作；S3：岩石试样表面铜片嵌入操作；S4：温度传感器及其外接设备连接操作；S5：岩石试样的激发极化处理；S6：基于温度传感器采集的岩石温度图谱，在波动图谱上有明显的温度波谷区域，由岩石内部裂纹与岩石实体的电阻率性质可知，温度低的波谷区域为裂纹分布区域；选择一组相对岩石表面，得到一个维度的感温图谱，对三个维度分别进行温度图谱的数据采集，得到的三维温度图谱后，依据温度波谷构建内部裂纹分布的几何模型，从而得到岩石内部裂纹的具体空间几何分布情况。

2.根据权利要求1所述一种基于岩石电阻变化的裂纹分布检测方法，其特征在于：所述岩石试样表面处理操作，包括水力压裂操作、检测试剂涂覆、水蒸汽泵压装置连接，其步骤为：S11：选择岩石试样形状为立方体，立方体尺寸为30*30*30厘米，对岩石试样进行轻度水力压裂处理至表面出现裂纹；S12：在试样的左侧试验面、后侧试验面、上侧试验面均布多个盲孔，盲孔深度3～6厘米，将水蒸汽管与岩石试验表面的盲孔连接；S13：在未接水蒸气管的岩石试样表面涂覆无水硫酸铜检测剂，显示水蒸汽的泵入情况证。

3.根据权利要求1所述一种基于岩石电阻变化的裂纹分布检测方法，其特征在于：所述岩石试样裂纹润湿操作，包括水蒸汽泵压法、表面无水硫酸铜试样检测法，对岩石试样泵入带有导电离子介质的非纯净水蒸汽，直至各个无水硫酸铜检测剂表面均变为蓝色，继续通气五分钟后，停止通气，停止时长与通气时长一致，使水蒸汽有充足的时间在岩石裂纹表面液化为细小液滴，重复以上操作3次至5次，多次操作使岩石裂纹表面处充满细小液滴，确保岩石试样裂纹均处于润湿状态。

4.根据权利要求1所述一种基于岩石电阻变化的裂纹分布检测方法，其特征在于：所述岩石试样表面铜片嵌入操作，将所述岩石试样的正表面以及与其相对的表面用膨胀螺钉固定上导电铜片，使铜片嵌入岩石试样表面，用焊锡丝在铜片面上焊接若干电导线，导线连接电压源即可使铜片导电。

5.根据权利要求1所述一种基于岩石电阻变化的裂纹分布检测方法，其特征在于：所述温度传感器及其外接设备连接操作，将温度传感器安装在岩石试样的几何顶点，温度传感器可以接受来自岩石试样各个方位的温度变化情况，同时温度变化的数据可以通过连接的数据采集卡采集，通过工业电脑接收显示，绘制在温度图谱上。

6.根据权利要求1所述一种基于岩石电阻变化的裂纹分布检测方法，其特征在于：所述岩石试样的激发极化处理，其步骤为：S51：铜片表面导电线外接电路电压源、可变电阻箱、电流表这三种元器件，三者串联而成，电阻箱起分压作用，保护器件的安全性，电流表起到电路导通性检测的作用；S52：接通电压源，对岩石试样持续通以电流，观察工业电脑感温图谱变化情况，并记录；S53：记录完毕后，静置岩石试样至室温，按步骤S2所述方法，再次润湿岩石试样裂纹表面，完成润湿操作后再次通以外加电流，观察记录工业电脑感温图谱变化情况；S54：多次重复S52，S53操作，采集得到多组温度图谱数据；所述激发极化处理可以有效地反映岩石内部裂纹的分布情况，其原理在于：岩石中产生的激发极化场将在岩石中产生极化电流，由能量守恒定律，电能将转化为热能，以及其它可忽略不计的能量损耗，岩石裂纹与岩石实体的电阻率存在明显差异，在通以电流时，岩石裂缝与岩石实体产生的热量也截然不同，通过测量岩石内部各部位温度的变化差异，可以直观地放映岩石内部裂纹的分布情况。