[发明专利]一种基于网格密度和裂纹密度的岩样破碎程度定量分类方法

摘要

一种基于网格密度和裂纹密度的岩样破碎程度定量分类方法，该方法包括以下步骤步骤1得到裂纹展开图；步骤2制作“360网格”；步骤3绘制360网格密度ΓW分段与对应的岩样数量的关系图；步骤4根据步骤2和3得到的关系图，绘制裂纹数量与360网格密度ΓW的关系图；步骤5建立用360网格密度ΓW描述岩样破碎程度的分类标准；步骤6计算步骤2中统计的各裂纹数量所对应的岩样裂纹密度ΓJ；步骤7建立用岩样裂纹密度ΓJ的描述岩样破碎程度的分类标准；步骤8将ΓW和ΓJ相结合，对岩样破碎程度进行定量分类。本发明所要解决的技术问题是提供一种基于网格密度和裂纹密度的岩样破碎程度定量分类方法，可以满足岩石试样破坏特征及破碎程度定量分析的要求。

主权项

一种基于网格密度和裂纹密度的岩样破碎程度定量分类方法，其特征在于该方法包括以下步骤：步骤1：得到多个相同尺寸的岩石试样破坏后的裂纹展开图；步骤2：制作各个岩样的“360网格”，通过“360网格”对步骤1得到的各个裂纹展开图中的裂纹数量进行统计，绘制裂纹数量与对应的岩样数量的关系图；步骤3：通过“360网格”对步骤1得到的各个裂纹展开图中含有裂纹的网格数量QW进行统计，计算各个岩样有裂纹的360网格密度ΓW，计算公式为式中，QW为各岩样含有裂纹的网格数量，0≤QW≤360。绘制360网格密度ΓW分段与对应的岩样数量的关系图；步骤4：根据步骤2和3得到的关系图，绘制裂纹数量与360网格密度ΓW的关系图，对关系图进行分析得知：随着裂纹数量的增加，360网格密度呈幂函数形式增长，在裂纹数量达到20条以上时，360网格密度增长趋势趋向于平稳；步骤5：根据步骤4统计分析的结果，参考岩石力学相关规范关于岩体破碎程度指标分类标准，结合破坏岩样实际破碎程度及其360网格密度值，建立用360网格密度ΓW描述岩样破碎程度的分类标准如下：0≤ΓW<0.1：轻微破碎；0.1≤ΓW<0.3：较破碎；0.3≤ΓW<0.5：破碎；0.5≤ΓW<0.8：非常破碎；0.8≤ΓW≤1.0：完全破碎；步骤6：计算步骤2中统计的各裂纹数量所对应的岩样裂纹密度ΓJ，计算公式为ΓJ=K·QJS]]>式中，QJ为裂纹数量；S为岩样侧面积，K为调整系数；步骤7：根据步骤6统计分析的结果，参考岩石力学相关规范关于岩体破碎程度指标分类标准，结合破坏岩样实际破碎程度及其裂纹密度值，建立用岩样裂纹密度ΓJ的描述岩样破碎程度的分类标准如下：0≤ΓJ<0.3：疏裂纹；0.3≤ΓJ<0.5：较密裂纹；0.5≤ΓJ<0.8：密集裂纹；0.8≤ΓJ<1.0：非常密集裂纹；ΓJ≥1.0：碎裂；步骤8：将步骤5建立的用360网格密度ΓW描述岩样破碎程度的分类标准和步骤7建立的用岩样裂纹密度ΓJ描述岩样破碎程度的分类标准相结合，对岩样破碎程度进行定量分类，定义如下：(1)较完整：0≤ΓW<0.1，0≤ΓJ<0.5；(2)较破碎：0.1≤ΓW<0.3，0.5≤ΓJ<0.8；(3)破碎：0.3≤ΓW<0.5，0.8≤ΓJ<1.0；(4)非常破碎：0.5≤ΓW<0.8，ΓJ≥1.0；(5)完全碎裂：0.8≤ΓW≤1.0，ΓJ≥1.0。