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专利号: 201910306206X
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:

1.一种微震‑剪切‑渗流耦合测试方法,利用一种微震‑剪切‑渗流耦合测试装置,包括筒体、监测系统和压力控制系统,所述筒体内设置有围压腔、轴压活塞和注气室,筒体保持密封,围压腔内设置有橡胶活塞,轴压活塞设置在筒体的端部,轴压活塞端部设置有剪切位移计;所述注气室内设置有气管柱塞、电热丝、应力传感器、微震传感器和夹持器,夹持器设置有剪切槽,电热丝设置在气管柱塞的进气侧;所述监测系统包括应变监测、温度监测、微震监测与流量监测,试件的轴向和径向上均设置有微震传感器,流量计用于监测流量;所述压力控制系统包括气源、控制阀、气管和流量计;所述气源包括第一高压气源、第二高压气源和第三高压气源,第一高压气源和进气口相通,第二高压气源和注气室相通,第三高压气源的气体通入筒体内,推动轴压活塞运动;所述第一高压气源和参考气缸相连,第一高压气源和参考气缸之间设置有控制阀;所述第二高压气源连接有控制阀和围压阀,第二高压气源通入气体通过橡胶活塞施加压力;所述第三高压气源连接有控制阀和轴压阀;所述进气口设置在夹持器的一端,出气口设置在夹持器的另一端,夹持器的另一端和出气管相连,出气管穿过轴压活塞,出气管上还设置有流量计;所述筒体下方设置有支架;所述监测系统还包括监测主机,监测主机与微震记录仪、应变显示器、温度控制器和位移记录仪相连;所述夹持器的剪切槽用于放置标准长方体试件,试件包括上块体和下块体,上块体和下块体之间设置人工裂缝;所述夹持器包括上夹持器和下夹持器,上夹持器和下夹持器配合,上夹持器设置的剪切槽和上块体配合,下夹持器的剪切槽和下块体配合;其特征在于,步骤包括:步骤一:制作试件,在试件的上块体和下块体之间制作人工裂缝,并在试件上安设微震传感器,制作完成后将试件放入夹持器内;

步骤二:施加围压,开启第二高压气源连接的控制阀,气体经过围压阀进入围压腔推动橡胶活塞,活塞通过夹持器对试件施加围压;应变传感器接收应变信号,微震传感器接收微震信号;

步骤三:施加轴压,开启第三高压气源连接的控制阀,气体经过轴压阀进入筒体内推动轴压活塞,从而轴压活塞通过夹持器对试件施加轴压,试件发生剪切位移,位移传感器记录位移变化;

步骤四:注入气体,启动第一高压气源的控制阀,气体进入参考气缸,气体由参考气缸经过进气口从人工裂缝内流动;

步骤五:温度控制器控制电热丝从而控制筒体内的温度,参考气缸保持通入气体的压力稳定,流量计记录气体的流量;

步骤六:监测主机根据微震记录仪、应变显示器、温度控制器和位移记录仪的监测数据分析微震能量和渗透率的关系;

通过气源分步进行加压加载,同时对微震事件和渗透率的监测,试验过程中通过橡胶活塞施加围压,保证夹持器夹紧试件,轴压活塞施加轴压从而剪切试件,注入恒压气体测试渗透率。