一种岩石渗透系数检测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种岩石渗透系数检测方法，它包括以下步骤，在试件上加载一个与渗透压压力方向相垂直的应力，同时设置其循环加卸载路径，即速率为1～3N/S，每隔5秒采集一个承压板上压力的数据；采集试件上渗透流量数据记录为Q，采集频率为每5秒一次；计算试件的渗透系数。本发明专利技术还提供了一种岩石渗透系数检测装置，包括压头和承压板，所述压头和承压板之间设置有试件，所述热塑管远离试件的一端与渗透压加载设备相连接，所述试件的出口端一侧贴合一块用于收集从试件中渗透出来液体的多孔板。因此本发明专利技术提供的检测装置可测量岩石材料在加卸载过程中渗透系数随应力的变化过程，操作简单，结果可靠。同时提供的检测方法，检测精度高，响应快，操作简便。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于检验检测
，尤其涉及一种岩石渗透系数检测装置及方法。
技术介绍
岩石的渗透系数是一项非常重要的技术参数，影响岩石渗透系数大小的因素有很多，测量岩石渗透系数的方法也很多，地下过程的开挖和回填必然伴随着应力场的改变或卸压或加载，应力场的改变会导致材料裂隙发生变形，改变其渗透性能进而影响渗透系数，因此研究裂隙岩石在加卸载条件下其渗透系数的变化规律对工程的安全开发，减少灾害具有重要的现实意义。前人所写的大部分有关测量岩石渗透系数大小的资料基本没有涉及岩石渗透系数与应力大小的动态变化规律。因此本此种装置可测量岩石材料在加卸载过程中渗透系数随应力的变化过程，操作简单，结果可靠。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述问题，本专利技术公开了一种用于实时测量裂隙循环加卸载过程中岩石渗透系数的检测装置及方法，用于实验室测量岩石渗透系数。本专利技术提供了一种岩石渗透系数检测方法，它包括以下步骤：S1、选取一块岩石作为试件，并将其浸泡在水中直至水饱和，调制AB胶，并将调制好的AB胶均匀涂抹在试件的外表面上；S2、选取一段热塑管，将其一端套在试件上，并使其伸入热塑管内1～2cm，随后将热塑管上远离试件的一端内插入支撑棍；S3、将试件上套有热塑管的部分进行加热，加热的同时转动试件，使得热塑管贴合在试件上；S4、在试件的一个面上贴合一块承压板，在承压板与试件之间填充有步骤S1中所调配的AB胶；S5、将插入热塑管内的支撑棍拔出，并加载一个渗透压；S6、在试件上加载一个与渗透压压力方向相垂直的应力，同时设置其循环加卸载路径，即速率为1～3N/S，每隔5秒采集一个承压板上压力的数据；S7、在所述步骤S6记录承压板上压力数据时，采集试件上渗透流量数据记录为Q，采集频率为每5秒一次；S8、计算试件的渗透系数。优选地，所述步骤S1中调配的AB胶，其中A胶和B胶的质量比为3:2。优选地，所述步骤S8采用如下方法计算渗透系数；S81、测量试件的断面面积和长度，分别记录为A和L；S82、记录渗透压的压力P1；S83、通过公式计算渗透系数的值，公式中P2为大气压，K为渗透系数，Q为所述步骤S7中记录的流量数据。本专利技术还提供了一种岩石渗透系数检测装置，包括压头和承压板，所述压头用于施加应力给试件，所述承压板用于承载应力，所述压头和承压板之间设置有试件，所述试件与承压板相接触的外表面上涂有AB胶，并将所述试件分隔出进口端和出口端，所述试件的进口端上套有热塑管，所述试件与热塑管相接触的外表面上也涂有AB胶，所述热塑管远离试件的一端与渗透压加载设备相连接，所述试件的出口端一侧贴合一块用于收集从试件中渗透出来液体的多孔板。AB胶的设置不仅仅可以起到密封作用，同时可以有效地填补试件上的空隙，使得承压件与试件之间具有较为平整的面，避免结合面不平整引起的应力变化较大。优选地，所述渗透压加载设备设有第一水箱和第二水箱，所述第一水箱的进水端与空压机的出气端相连通，所述第一水箱的出水端与第二水箱的进水端相连通，所述第二水箱的出水端与热塑管远离试件的一端相连接，所述热塑管远离试件的一端内侧涂有AB胶与第二水箱的出水端相结合，所述热塑管与第二水箱的出水端相结合处的外表面上捆扎有铁丝。优选地，所述第一水箱和第二水箱分别连通有第一压力传感器和第二压力传感器，所述第二水箱上还开设有卸压孔，所述第一水箱和第二水箱的连接处设置有控制阀门。优选地，所述第一水箱的进水端与有机玻璃管的出气端相连通，所述机玻璃管的进气端与空压机相连通。优选地，所述多孔板远离试件的一端的外表面上涂有AB胶用于和热塑管相结合，所述热塑管远离多孔板的一侧与储液箱相连接。优选地，所述压头上还连接有反力架。优选地，还包括力传感器，所述力传感器用于检测承压板受到的应力载荷。综上所述，本专利技术具有以下优点：因此本专利技术提供的检测装置可测量岩石材料在加卸载过程中渗透系数随应力的变化过程，操作简单，结果可靠。同时提供的检测方法，检测精度高，响应快，操作简便。附图说明图1为本专利技术实施例检测装置的结构示意图；图2为图1中试件装置系统的放大示意图；图3为循环加卸载下岩石法向位移的变化曲线图；图4为循环加卸载下岩石渗透系数变化曲线图。具体实施方式下面结合实施方式及附图对本专利技术作进一步详细、完整地说明。如图1-4所示,，本专利技术提供了一种岩石渗透系数检测装置，包括恒压系统1、试件系统2和轴压系统3，所述轴压系统3设有压头18和承压板17，所述压头18用于施加应力给试件13，所述承压板17用于承载应力，所述压头18和承压板17之间设置有试件13，所述试件13与承压板17相接触的外表面上涂有AB胶，并将所述试件13分隔出进口端和出口端，所述试件13的进口端上套有热塑管14，所述试件13与热塑管14相接触的外表面上也涂有AB胶，所述热塑管14远离试件13的一端与渗透压加载设备相连接，所述试件13的出口端一侧贴合一块用于收集从试件13中渗透出来液体的多孔板4。优选地，所述渗透压加载设备设有第一水箱7和第二水箱8，所述第一水箱7的进水端与空压机的出气端相连通，所述第一水箱7的出水端与第二水箱8的进水端相连通，所述第二水箱8的出水端与热塑管14远离试件13的一端相连接，所述热塑管14远离试件的一端内侧涂有AB胶与第二水箱8的出水端相结合，所述热塑管14与第二水箱8的出水端相结合处的外表面上捆扎有铁丝16。所述第一水箱7和第二水箱8分别连通有第一压力传感器9和第二压力传感器10，所述第二水箱8上还开设有卸压孔11，所述第一水箱7和第二水箱8的连接处设置有控制阀门12。所述第一水箱7的进水端与有机玻璃管6的出气端相连通，所述机玻璃管6的进气端与空压机相连通。所述多孔板4远离试件的一端的外表面上涂有AB胶用于和热塑管相结合，所述热塑管远离多孔板4的一侧与储液箱5相连接。所述压头18上还连接有反力架19。还包括力传感器20，所述力传感器20用于检测承压板17受到的应力载荷。本实施例还提供了一种岩石渗透系数检测方法，它包括以下步骤：S1、选取一块岩石作为试件13，并将其浸泡在水中直至水饱和，调制AB胶，并将调制好的AB胶均匀涂抹在试件的外表面上；S2、选取一段热塑管14，将其一端套在试件上，并使其伸入热塑管14内1～2cm，随后将热塑管14上远离试件13的一端内插入支撑棍；S3、将试件13上套有热塑管14的部分进行加热，加热的同时转动试件，使得热塑管14贴合在试件上；S4、在试件13的一个面上贴合一块承压板17，在承压板17与试件13之间填充有步骤S1中所调配的AB胶；S5、将插入热塑管14内的支撑棍拔出，并加载一个渗透压；S6、在试件13上加载一个与渗透压压力方向相垂直的应力，同时设置其循环加卸载路径，即速率为1～3N/S，每隔5秒采集一个承压板上压力的数据；S7、在所述步骤S6记录承压板上压力数据时，采集试件上渗透流量数据记录为Q，采集频率为每5秒一次；S8、计算试件的渗透系数。优选地，所述步骤S1中调配的AB胶，其中A胶和B胶的质量比为3:2。优选地，所述步骤S8采用如下方法计算渗透系数；S81、测量试件的断面面积和长度，分别记录为A和L；S82、记录渗透压的压力P1；S83、通过公式计算渗透系数的值，公式中P2为大气压，K为渗透系数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种岩石渗透系数检测方法，其特征在于，它包括以下步骤：S1、选取一块岩石作为试件，并将其浸泡在水中直至水饱和，调制AB胶，并将调制好的AB胶均匀涂抹在试件的外表面上；S2、选取一段热塑管，将其一端套在试件上，并使其伸入热塑管内1～2cm，随后将热塑管上远离试件的一端内插入支撑棍；S3、将试件上套有热塑管的部分进行加热，加热的同时转动试件，使得热塑管贴合在试件上；S4、在试件的一个面上贴合一块承压板，在承压板与试件之间填充有步骤S1中所调配的AB胶；S5、将插入热塑管内的支撑棍拔出，并加载一个渗透压；S6、在试件上加载一个与渗透压压力方向相垂直的应力，同时设置其循环加卸载路径，即速率为1～3N/S，每隔5秒采集一个承压板上压力的数据；S7、在所述步骤S6记录承压板上压力数据时，采集试件上渗透流量数据记录为Q，采集频率为每5秒一次；S8、计算试件的渗透系数。

【技术特征摘要】
1.一种岩石渗透系数检测方法，其特征在于，它包括以下步骤：S1、选取一块岩石作为试件，并将其浸泡在水中直至水饱和，调制AB胶，并将调制好的AB胶均匀涂抹在试件的外表面上；S2、选取一段热塑管，将其一端套在试件上，并使其伸入热塑管内1～2cm，随后将热塑管上远离试件的一端内插入支撑棍；S3、将试件上套有热塑管的部分进行加热，加热的同时转动试件，使得热塑管贴合在试件上；S4、在试件的一个面上贴合一块承压板，在承压板与试件之间填充有步骤S1中所调配的AB胶；S5、将插入热塑管内的支撑棍拔出，并加载一个渗透压；S6、在试件上加载一个与渗透压压力方向相垂直的应力，同时设置其循环加卸载路径，即速率为1～3N/S，每隔5秒采集一个承压板上压力的数据；S7、在所述步骤S6记录承压板上压力数据时，采集试件上渗透流量数据记录为Q，采集频率为每5秒一次；S8、计算试件的渗透系数。2.如权利要求1所述的岩石渗透系数检测方法，其特征在于，所述步骤S1中调配的AB胶，其中A胶和B胶的质量比为3:2。3.如权利要求1所述的岩石渗透系数检测方法，其特征在于，所述步骤S8采用如下方法计算渗透系数；S81、测量试件的断面面积和长度，分别记录为A和L；S82、记录渗透压的压力P1；S83、通过公式计算渗透系数的值，公式中P2为大气压，K为渗透系数，Q为所述步骤S7中记录的流量数据。4.一种岩石渗透系数检测装置，其特征在于，包括压头和承压板，所述压头用于施加应力给试件，所述承压板用于承载应力，所述压头和承压板之间设置有试件，所述试件与承压板相接触的外表面上...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗世林，万文，赵延林，
申请(专利权)人：湖南科技大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43