[发明专利]一种用于岩石力学测试渗流试验孔隙水路径的装置及方法

说明书

本发明提供了一种用于岩石力学测试渗流试验孔隙水路径的装置，包括测试试样以及测试平台，所述测试试样四周设置有用于疏水的填充层，所述填充层四周通过热缩套管进行紧固，所述测试试样安装于测试平台上用于测试渗流试验。本发明还提供了一种用于岩石力学测试渗流试验孔隙水路径的方法。本发明通过在试样表面分别设置抗压合成树脂层以及改性石蜡层并四周配合热缩胶套紧固，解决了现有岩石渗流测试试验中孔隙水流经路径混乱问题。

技术领域

本发明涉及工程岩体的岩石力学测试技术领域，特别涉及一种用于岩石力学测试渗流试验孔隙水路径的装置及方法。

背景技术

资源的开发为世界经济迅速发展提供了强有力支撑，但随着开采强度不断增加，使得浅部资源迅速枯竭，进而开采方向不断出现向地球深部发展的趋势，其中，煤炭资源的采掘尤为突出，千米深井出现的报道已屡见不鲜，因此深部岩石力学测试将变得至关重要。岩石力学测试主要依托岩石力学测试机，MTS岩石力学试验系统作为最先进的岩石力学设备之一被广泛使用，其渗流控制模块可以用于测试工程岩体在孔隙水压作用下的变形破坏特征。岩石力学测试试验前需将热缩胶套紧贴标准试样外侧安装，以达到隔绝液压油和引流孔隙水的作用，但试验时由于试样表面粗糙，二者间可能会存在气相，故无法做到与热缩胶套完全贴合，同时在孔隙水压作用下，孔隙水有从试样表面和热缩胶套间流出的可能，而非流经试样内部，以致无法保证试验结果的准确性。

发明内容

为解决上述问题，本发明旨在提出一种用于岩石力学测试渗流试验孔隙水路径的装置及方法，通过在试样表面分别设置抗压合成树脂层以及改性石蜡层并四周配合热缩胶套紧固，解决了现有岩石渗流测试试验中孔隙水流经路径混乱问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种用于岩石力学测试渗流试验孔隙水路径的装置，包括测试试样以及测试平台，所述测试试样四周设置有用于疏水的填充层，所述填充层四周通过热缩套管进行紧固，所述测试试样安装于测试平台上用于测试渗流试验。

进一步的，所述填充层为抗压合成树脂层和改性石蜡层，所述抗压合成树脂层和改性石蜡层分别依次设置于测试试样四周外壁上。

进一步的，所述抗压合成树脂层包括基本树脂、增稠剂以及抗氧化剂，基本树脂∶增稠剂∶抗氧化剂＝6∶3∶1，所述抗压合成树脂层的厚度为1mm。

进一步的，所述改性石蜡层包括直链烷烃以及抗氧化剂，直链烷烃∶抗氧化剂＝9∶1，所述改性石蜡层的厚度为1mm。

进一步的，所述测试平台包括专用孔压实验压盘、专用镍丝、试样底座、专用三轴力传感器、接口集成盘、三轴腔室底座以及专用孔隙水压导流管，所述测试试样上下两端均分别连接有专用孔压实验压盘，所述测试试样下端通过专用孔压实验压盘依次连接有试样底座、专用三轴力传感器、接口集成盘以及三轴腔室底座，所述测试试样上下两端连接的专用孔压实验压盘均通过专用孔隙水压导流管与三轴腔室底座相连。

进一步的，所述三轴腔室底座上设有孔隙水进出口；所述测试试样上下两端连接的专用孔压实验压盘上均设置有专用镍丝并通过所述专用镍丝贯穿热缩套管进行紧固连接。

进一步的，所述三轴腔室底座上设有若干用于安装的螺栓孔。

为了实现上述目的，本发明还提供了一种用于岩石力学测试渗流试验孔隙水路径的方法，包括以下步骤：

S1：将常温下固态的抗压合成树脂加热至熔融态，而后均匀涂抹于测试试样侧表面，完成后放置于测试平台以恢复常温；

S2：将改性石蜡加热至熔融态，而后均匀涂抹于步骤1完成后的测试试样侧表面，完成后放置于测试平台以恢复常温；

S3：将完成步骤2的测试试样上下两端放置专用孔压实验压盘；

S4：将步骤3中的测试试样放于热缩胶套内，同时加热风枪至设定温度；