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专利号: 2016100585404
申请人: 山东科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种底板岩体渗透系数测试模拟方法,其所采用的模拟系统包括封堵观测系统、承托定位系统、气源供应系统和水源供应系统,其特征在于:模拟方法包括以下步骤:

步骤一、调节承托定位系统使其达到测试所需角度,根据钻孔裂隙要求,调节裂隙开关,模拟裂隙排布,其中裂隙开关的开启与关闭代表裂隙的有无,裂隙开关开启的大小程度代表裂隙的大小;

步骤二、确定注水管的长度,按照测试所需长度对第一注水管和第二注水管之间的连接处进行调节,以使注水管的总长度满足测试需求;

步骤三、安设封堵观测系统,所述封堵观测系统包括模拟钻孔、裂隙开关和测试探头,所述裂隙开关设置有若干个,均位于所述模拟钻孔的周向上,所述测试探头位于所述模拟钻孔内,所述测试探头包括注水管、封堵胶囊、胶囊连接管和卡槽接头,所述注水管的一端为封堵端,另一端为注水端,所述卡槽接头设置在所述封堵端和注水端,所述封堵胶囊包设在所述卡槽接头上,相对的封堵胶囊之间连接所述胶囊连接管;注水管由第一注水管和第二注水管通过螺纹连接而成,所述注水管的长度在0.5~1m之间可调,在所述第一注水管和第二注水管上分别有多个漏水孔;

步骤四、检验封堵效果,关闭部分裂隙开关,打开气源供应系统,起胀封堵胶囊至设定压力;打开水源供应系统,向测试探头内注水,至测试水压停止,观察封堵效果,控制封堵胶囊封堵压力大于测试探头注水压力;

步骤五、渗透系数测试,封堵效果合格后,打开步骤四关闭的裂隙开关,重新封堵、注水进行试验,待封堵压力、注水压力及注水流量稳定后,记录水源供应系统中总注水压力P和总注水量Q,或同时记录各裂隙开关的水流量q1、q2、q3······qn;

步骤六、根据式(1)计算渗透系数,

式(1)中:K-渗透系数,m/d;

Q-注水量,L/min;

L-注水段长度,m;

P-注水压力,Pa;

A-流量系数,取1.3~1.9;

步骤七、卸压推进,关闭水源供应系统和气源供应系统,将封堵胶囊卸压,并推进测试探头至下一观测区域进行相应孔段的渗透系数测试,重复步骤五和步骤六,直至钻孔长度范围内观测完毕。

2.根据权利要求1所述的底板岩体渗透系数测试模拟方法,其特征在于:所述承托定位系统包括底座、台板和刻度盘,所述底座与刻度盘固定连接,所述台板与底座铰接在一起,所述刻度盘中部设置有导向槽和定位螺栓,所述定位螺栓可在所述导向槽内运动。

3.根据权利要求1所述的底板岩体渗透系数测试模拟方法,其特征在于:在每个裂隙开关附近均设置有水压表。

4.根据权利要求1所述的底板岩体渗透系数测试模拟方法,其特征在于:所述卡槽接头呈“H”状,在所述卡槽接头的顶端和底端设置有紧固螺圈,所述封堵胶囊通过紧固螺圈固定在所述卡槽接头上。

5.根据权利要求1所述的底板岩体渗透系数测试模拟方法,其特征在于:所述模拟钻孔是长度为5m的筒体。

6.根据权利要求1所述的底板岩体渗透系数测试模拟方法,其特征在于:所述气源供应系统包括高压气罐、气体压力表,所述高压气罐出口连接有耐压软管,所述耐压软管的另一端连接至所述胶囊连接管。

7.根据权利要求1所述的底板岩体渗透系数测试模拟方法,其特征在于:所述水源供应系统包括注水操作台和水压调节阀,所述注水操作台通过管道与所述注水端连接。

8.根据权利要求5所述的底板岩体渗透系数测试模拟方法,其特征在于:所述筒体的大小与测试探头中注水管的大小相匹配。