本发明专利技术公开了THMC耦合作用的岩石裂隙剪切试验仪器，属于油气开发仪器领域，THMC耦合作用的岩石裂隙剪切试验仪器，包括一对工作台，一对工作台相对的一端均开凿有弧形滑槽，弧形滑槽内转动连接有半圆轮，半圆轮的外壁上固定连接有与弧形滑槽相匹配的齿环，一对半圆轮之间设有一对密封带，密封带包括一对复合波导管，一对复合波导管之间连接有一对垂直封带，复合波导管的上下两端均固定连接有上密封板，安装孔内插接有与快接接头相匹配的输液管，本方案可以实现在自由组合两个工作台以夹持不同裂口的石块时，可保证装置的密封效果，方便对不同大小和裂口的岩块进实验，密封机构可进行自我修复有效减小碎石对装置造成的伤害。害。害。
【技术实现步骤摘要】
THMC耦合作用的岩石裂隙剪切试验仪器
[0001]本专利技术涉及油气开发仪器领域，更具体地说，涉及THMC耦合作用的岩石裂隙剪切试验仪器。
技术介绍
[0002]在岩体工程中，地下水是影响岩体工程稳定的重要因素之一，岩体由岩块和裂隙组成，裂隙是导水的主要通道，由于岩块比较坚硬，大部分法向和切向位移发生于岩石裂隙，因此应力对裂隙岩体的渗透性有着重要影响。国内外学者在法向载荷和切向载荷对岩石裂隙渗透性影响方面的研究取得了一定的进展，主要采用室内试验和数值模拟两种方法。
[0003]目前剪切渗流试验多采用直线流方法，将试样裂隙两侧用橡皮囊封住，从另外两侧进水和出水。这种方式有以下缺点：
①
要求侧向橡皮囊有较大弹性，在剪切过程中既不能破裂漏水，又不能产生过大的剪切力；
②
需要对橡皮囊施加较大载荷使其与岩样紧密接触，当载荷较低时，可能密封不好产生侧向漏水，当载荷较大时，试样上下岩块产生相对剪切位移时，可能破坏橡皮囊。而辐射流试验不需要裂隙两个侧面的密封，只要从孔心进水，从裂隙出水，就可以实现单裂隙岩石辐射流试验，但是同时实现岩石裂隙剪切和渗流时，岩石裂隙的进水和出水还没有成熟的办法。
[0004]因此，对影响岩石裂隙指标的因素进行分析以及对如何减少预测指标误差进行研究改进具有十分重要的意义，基于此，设计一种岩石裂隙剪切渗流试验装置及其试验方法尤为必要。
技术实现思路
[0005]1.要解决的技术问题
[0006]针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供THMC耦合作用的岩石裂隙剪切试验仪器，可以实现在自由组合两个工作台以夹持不同裂口的石块时，可保证装置的密封效果，使装置通入水流时，水流被限制在一对工作台之间的空间，方便对不同大小和裂口的岩块进实验，密封机构可进行自我修复有效减小碎石对装置造成的伤害。
[0007]2.技术方案
[0008]为解决上述问题，本专利技术采用如下的技术方案。
[0009]THMC耦合作用的岩石裂隙剪切试验仪器，包括一对工作台，一对所述工作台相对的一端均开凿有弧形滑槽，所述弧形滑槽内转动连接有半圆轮，所述半圆轮的外壁上固定连接有与弧形滑槽相匹配的齿环，一对所述半圆轮之间设有一对密封带，所述密封带包括一对复合波导管，一对所述复合波导管之间连接有一对垂直封带，所述复合波导管的上下两端均固定连接有上密封板，所述垂直封带上固定连接有快接接头，所述工作台的左右两端均卡接有垂直导轨，所述垂直导轨上开凿有安装孔，所述安装孔内插接有与快接接头相匹配的输液管，一对所述垂直导轨之间连接有顶板，所述顶板与一个工作台之间连接有液
压缸，另一个所述工作台的底端固定连接有底板，两个所述工作台的平面端上分别卡接有上卡板和下卡板，所述上卡板与下卡板上分别连接有相互匹配的密封卡条，本方案可以实现在自由组合两个工作台以夹持不同裂口的石块时，可保证装置的密封效果，使装置通入水流时，水流被限制在一对工作台之间的空间，方便对不同大小和裂口的岩块进实验，密封机构可进行自我修复有效减小碎石对装置造成的伤害。
[0010]进一步的，所述齿环上开凿有多个均匀分布的齿槽，所述工作台内安装有电动机，所述电动机的动力伸缩端上固定连接主动轮，所述弧形滑槽内转动连接有与齿槽相匹配的从动齿轮，可以实现方便控制半圆轮旋转，以适应不同岩块的实验需求。
[0011]进一步的，所述齿环呈半圆形，且半圆轮上开设有矩形孔，所述矩形孔的一对侧壁上开设有防滑纹，所述矩形孔的底面固定连接有橡胶防水板，可以实现半圆轮对岩块进行牢固夹持。
[0012]进一步的，所述复合波导管包括两层波纹管，两层所述波纹管之间固定连接有弹性纤维线，所述弹性纤维线上固定连接有修复球，所述修复球包括蜡球，所述蜡球的外表面上包覆有碱性膜，所述修复球的直径与两层所述波纹管之间的间距相匹配，在外层的波纹管被碎石伤害而破碎后，通过碱性膜与水反应放热而使蜡球融化，进而使融化的蜡球对裂口进行修复。
[0013]进一步的，所述上卡板和下卡板靠近密封带的一端均铺设有热熔膜，所述热熔膜由低熔点石蜡制成，且热熔膜的熔点为45℃，当装置安装完毕后可通入热水将热熔膜软化，使热熔膜渗入密封带的间隙中，实现密封带与上卡板和下卡板密封。
[0014]进一步的，所述输液管远离工作台的一端连接有储液箱，所述储液箱内安装有液压泵，所述储液箱与输液管之间连接有加热装置。
[0015]进一步的，所述垂直封带由弹性纤维材料制成，所述垂直封带可折叠，使垂直封带可随复合波导管拉伸而拉伸。
[0016]进一步的，所述上密封板的顶端固定连接有卡环，所述工作台的下端面开设有与卡环相匹配的环形槽，所述卡环上涂覆有热熔胶，所述卡环的内侧安装有自热石膏带，在卡环密封不牢时，水流与自热石膏带反应，使自热石膏带变硬来填充卡环与工作台之间的间隙，保证装置密封性。
[0017]THMC耦合作用的岩石裂隙剪切试验仪器，其特征在于：其使用方法为：
[0018]S1，使用时，首先将岩石样本卡入半圆轮内，再在一对半圆轮之间安装密封带，使一对半圆轮通过密封带连接；
[0019]S2，技术人员通过控制液压缸调节两个半圆轮之间的垂直间距，使岩块被一对半圆轮夹持，通过控制液压缸调节岩块所受压力；
[0020]S3，然后在一对半圆轮的前后两端均安装下卡板和上卡板，并在与下卡板和上卡板之间涂覆密封胶膜，使下卡板和上卡板将一对半圆轮密封；
[0021]S4，技术人员通过将输液管接入密封带上的快接接头，先通入加热后的水流通过输液管和密封带注入两块岩块之间的间隙进行预冲洗，使卡板和下卡板上的热熔膜融化，岩块的外表面进行密封；
[0022]S5，通过输液管向装置内通入水流进行试验。
[0023]进一步的，所述S3步骤中的密封胶膜以导热胶带为基底，且导热胶带上铺设有防
水层，所述密封胶膜的两端均铺设有与密封带相匹配的热熔胶条，使两个工作台在错位夹持状态时，通过密封胶膜将卡板和下卡板之间的空间连接并将岩块外露的部分密封。
[0024]3.有益效果
[0025]相比于现有技术，本专利技术的优点在于：
[0026](1)本方案可以实现在自由组合两个工作台以夹持不同裂口的石块时，可保证装置的密封效果，使装置通入水流时，水流被限制在一对工作台之间的空间，方便对不同大小和裂口的岩块进实验，密封机构可进行自我修复有效减小碎石对装置造成的伤害。
[0027](2)齿环上开凿有多个均匀分布的齿槽，工作台内安装有电动机，电动机的动力伸缩端上固定连接主动轮，弧形滑槽内转动连接有与齿槽相匹配的从动齿轮，可以实现方便控制半圆轮旋转，以适应不同岩块的实验需求，齿环呈半圆形，且半圆轮上开设有矩形孔，矩形孔的一对侧壁上开设有防滑纹，矩形孔的底面固定连接有橡胶防水板，可以实现半圆轮对岩块进行牢固夹持。
[0028](3)复合波导管包括两层波纹管，两层波纹管之间固定连接有弹性纤维线，弹性纤维线上固定连接有修复本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.THMC耦合作用的岩石裂隙剪切试验仪器，包括一对工作台(1)，其特征在于：一对所述工作台(1)相对的一端均开凿有弧形滑槽，所述弧形滑槽内转动连接有半圆轮(2)，所述半圆轮(2)的外壁上固定连接有与弧形滑槽相匹配的齿环(201)，一对所述半圆轮(2)之间设有一对密封带(3)，所述密封带(3)包括一对复合波导管(301)，一对所述复合波导管(301)之间连接有一对垂直封带(302)，所述复合波导管(301)的上下两端均固定连接有上密封板(303)，所述垂直封带(302)上固定连接有快接接头，所述工作台(1)的左右两端均卡接有垂直导轨(4)，所述垂直导轨(4)上开凿有安装孔，所述安装孔内插接有与快接接头相匹配的输液管(7)，一对所述垂直导轨(4)之间连接有顶板(8)，所述顶板(8)与一个工作台(1)之间连接有液压缸(9)，另一个所述工作台(1)的底端固定连接有底板(10)，两个所述工作台(1)的平面端上分别卡接有上卡板(5)和下卡板(6)，所述上卡板(5)与下卡板(6)上分别连接有相互匹配的密封卡条。2.根据权利要求1所述的THMC耦合作用的岩石裂隙剪切试验仪器，其特征在于：所述齿环(201)上开凿有多个均匀分布的齿槽，所述工作台(1)内安装有电动机，所述电动机的动力伸缩端上固定连接主动轮，所述弧形滑槽内转动连接有与齿槽相匹配的从动齿轮。3.根据权利要求1所述的THMC耦合作用的岩石裂隙剪切试验仪器，其特征在于：所述齿环(201)呈半圆形，且半圆轮(2)上开设有矩形孔，所述矩形孔的一对侧壁上开设有防滑纹，所述矩形孔的底面固定连接有橡胶防水板。4.根据权利要求1所述的THMC耦合作用的岩石裂隙剪切试验仪器，其特征在于：所述复合波导管(301)包括两层波纹管，两层所述波纹管之间固定连接有弹性纤维线，所述弹性纤维线上固定连接有修复球，所述修复球包括蜡球，所述蜡球的外表面上包覆有碱性膜，所述修复球的直径与两层所述波纹管之间的间距相匹配。5.根据权利要求1所述的THMC耦合作用的岩石裂隙剪切试验仪器，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：马纯，刘思齐，
申请(专利权)人：南通市飞宇石油科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。