CN116046519B - 岩石三轴气力耦合单/双裂纹起裂扩展试验装置及方法 - Google Patents

岩石三轴气力耦合单/双裂纹起裂扩展试验装置及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN116046519B
CN116046519B CN202211491788.1A CN202211491788A CN116046519B CN 116046519 B CN116046519 B CN 116046519B CN 202211491788 A CN202211491788 A CN 202211491788A CN 116046519 B CN116046519 B CN 116046519B
Authority
CN
China
Prior art keywords
gas
unit
rock
test
pressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202211491788.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN116046519A (zh
Inventor
饶秋华
马燕
易威
黄典一
刘泽霖
孙栋良
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Central South University
Original Assignee
Central South University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Central South University filed Critical Central South University
Priority to CN202211491788.1A priority Critical patent/CN116046519B/zh
Publication of CN116046519A publication Critical patent/CN116046519A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN116046519B publication Critical patent/CN116046519B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/02—Details
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/02—Details
    • G01N3/06—Special adaptations of indicating or recording means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/08—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady tensile or compressive forces
    • G01N3/10—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady tensile or compressive forces generated by pneumatic or hydraulic pressure
    • G01N3/12—Pressure testing

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

岩石三轴气力耦合单/双裂纹起裂扩展试验装置及方法，该装置包括岩石三轴试验机、声发射检测设备、双向气体加载装置，所述双向气体加载装置包括气源单元、气体加载线路一和气体加载线路二；所述气源单元包括气瓶、一级减压阀和第一三通管；所述气体加载线路一包括第一气体压力控制单元、气体排出单元、第一气体压力测试单元、第一气体流量测试单元和第一与岩石三轴试验机连接的接头单元；所述气体加载线路二包括第二气体压力控制单元、第二气体压力测试单元、第二气体流量测试单元和第二与岩石三轴试验机连接的接头单元。本发明可以在室内模拟地下洞室围岩气力耦合受力状态，对地下压缩空气储能洞室的科学合理设计施工具有重要意义。

Description

岩石三轴气力耦合单/双裂纹起裂扩展试验装置及方法
技术领域
本发明涉及岩石类材料的气力耦合力学性能测试技术领域，尤其涉及一种岩石三轴气力耦合单/双裂纹起裂扩展试验装置及方法。
背景技术
能源是人类社会生存发展的重要物质基础，攸关国计民生和国家战略竞争力。由于化石类燃料的不可再生性及其对气候变化的影响，人们急切需要新型可再生、清洁能源的出现。近些年，可再生能源使用技术得到飞速发展，但目前资源利用率低、电网接入和消纳能力有限等极大地限制了可再生能源发展速度。为调控风电和光伏发电出力的随机性、波动性，减少弃风弃光现象，提升能源系统综合效率，加强电力系统调峰能力建设，需要大力发展压缩空气储能。
压缩空气储能是近年来国际上备受关注的一种大型能源储存技术。该技术是指在电网负荷低谷期将电能用于压缩空气，将空气高压密封在地下洞室中，在电网负荷高峰期释放压缩空气推动汽轮机发电的储能方式，能够实现大容量和长时间存储，解决太阳能、风能等可再生能源发电的不稳定性和间歇性缺点，对新能源应用具有极其重要的意义。作为压缩空气储能系统的关键组成部分，地下内衬洞室通常由密封层、钢筋混凝土衬砌和围岩三层组成。在充气-存储-放气-存储的每个循环过程中，密封层在高压(8MPa～10MPa)作用下易发生局部破损而导致洞室内气体泄漏到围岩中。围岩中存在的天然裂缝在地应力、洞室内压和泄漏气体孔隙压力的共同作用下会引发进一步起裂扩展，从而导致压缩空气储能洞室存在潜在安全隐患。因此，有必要对局部气体泄漏而引起的气力耦合岩石裂纹起裂扩展进行深入研究，试图研制一套适合在室内进行气力耦合岩石裂纹起裂的模拟试验，寻求岩石单/双裂纹试样在气力耦合作用下的起裂压力、起裂角、扩展轨迹等规律，为压缩空气储能洞室的抗裂设计和稳定性评估提供依据。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种能在室内进行气力耦合岩石裂纹起裂的模拟试验，寻求岩石单/双裂纹试样在气力耦合作用下的起裂压力、起裂角、扩展轨迹等规律，为压缩空气储能洞室的抗裂设计和稳定性评估提供依据的岩石三轴气力耦合单/双裂纹起裂扩展试验装置及方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
岩石三轴气力耦合单/双裂纹起裂扩展试验装置，包括岩石三轴试验机、声发射检测设备和双向气体加载装置，所述双向气体加载装置包括气源单元、气体加载线路一和气体加载线路二；
所述气源单元包括气瓶、一级减压阀和第一三通管，所述一级减压阀的进口与气瓶相连，所述一级减压阀的出口与第一三通管的进口相连，所述第一三通管的出口分别与气体加载线路一和气体加载线路二相连；
所述气体加载线路一包括第一气体压力控制单元、气体排出单元、第一气体压力测试单元、第一气体流量测试单元和第一与岩石三轴试验机连接的接头单元，所述第一气体压力控制单元包括第一二级减压阀和第一球阀，所述第一二级减压阀的进口与气源单元中第一三通管的一出口相连，所述第一二级减压阀的出口与第一球阀的进口相连，所述气体排出单元I包括第二三通管、第二球阀和软管，所述第二三通管的进口与第一球阀的出口相连，所述第二三通管的一出口与第二球阀的进口相连，所述第二球阀的出口与软管相连，所述第一气体压力测试单元的进口与第二三通管的另一出口相连，所述第一气体流量测试单元的进口与第一气体压力测试单元的出口相连，所述第一与岩石三轴试验机连接的接头单元的进口与第一气体流量测试单元的出口相连；
所述气体加载线路二包括第二气体压力控制单元、第二气体压力测试单元、第二气体流量测试单元和第二与岩石三轴试验机连接的接头单元，所述第二气体压力控制单元包括第二二级减压阀和第三球阀，所述第二二级减压阀的进口与气源单元中第一三通管的另一出口相连，所述第二二级减压阀的出口与第三球阀的进口相连，所述第二气体压力测试单元的进口与第三球阀的出口相连，所述第二气体流量测试单元的进口与第二气体压力测试单元的出口相连，所述第二与岩石三轴试验机连接的接头单元的进口与第二气体流量测试单元的出口相连。
进一步，所述第一气体压力测试单元、第二气体压力测试单元均为压力表。
进一步，所述第一气体流量测试单元、第二气体流量测试单元均为流量计。
利用所述装置实施的岩石三轴气力耦合单/双裂纹起裂扩展试验方法，包括以下步骤：
S1：将双向气体加载装置串联在岩石三轴试验机中；
S2：布置声发射检测设备，并在岩石三轴试验机中设置各项参数；
S3：开展岩石三轴气力耦合单/双裂纹起裂扩展试验，以获取起裂压力、起裂角、扩展轨迹。
进一步，步骤S1中，所述将双向气体加载装置串联在岩石三轴试验机中的过程包括以下内容：
将气体加载线路一的与第一岩石三轴试验机连接的接头单元和气体加载线路二的第二与岩石三轴试验机连接的接头单元分别与岩石三轴试验机上、下注气连接口连接；
安全调试第一气体压力测试单元、第二气体压力测试单元、第一气体流量测试单元、第二气体流量测试单元，使其处于正常工作状态；
装置内充满高压气体，检测双向气体加载装置气密性。
进一步，步骤S2中，所述布置声发检测射设备包括以下内容：
在岩石三轴试验机放置试样的底座上安置至少两个声发射监测探头以监测岩石起裂压力；连接信号放大器、声发射检测仪、并调试使其处于正常工作状态。
进一步，步骤S3中，所述开展岩石三轴气力耦合单/双裂纹起裂扩展试验包括以下内容：
（1）开展岩石三轴气力耦合单裂纹起裂扩展试验，以获取起裂压力、起裂角、扩展轨迹，包括以下内容：
a.取岩石试样，用铁皮包裹岩石试样中含裂纹的区域，并用热塑管包裹岩石试样，将岩石试样放置于岩石三轴试验机放置试样的底座上；
b.启动岩石三轴试验机及控制单元，下降三轴腔确保腔内密封性良好，设置加载控制参数，建立试验文件编号；
c.启动岩石三轴试验机加载，在岩石三轴试验机加载和控制单元的计算机控制下加载围压PM；
d.打开气源单元、气体加载线路二的第二气体压力控制单元，关闭气体加载线路一的第一气体压力控制单元和气体排出单元，设置试验气体载荷P G1（P G1<P M），将气体直接加载到裂纹表面；
e.加载轴压使试样起裂-扩展，同时采集并记录试验数据；
f.试验结束，关闭气源，卸载轴压，打开气体排出单元，卸载气压，而后卸载围压；
g.处理试验数据，确定岩石裂纹起裂压力、起裂角、裂纹扩展轨迹；
（2）开展岩石三轴气力耦合双裂纹起裂扩展试验，以获取起裂压力、起裂角、扩展轨迹，包括以下内容：
a.取岩石试样，用铁皮包裹岩石试样中含裂纹的区域，并用热塑管包裹岩石试样，将岩石试样放置于岩石三轴试验机放置试样的底座上；
b.启动岩石三轴试验机及控制单元，下降三轴腔确保腔内密封性良好，设置加载控制参数，建立试验文件编号；
c.启动岩石三轴试验机加载，在岩石三轴试验机加载和控制单元的计算机控制下加载围压PM；
d.打开气源单元，同时打开气体加载线路一的第一气体压力控制单元和气体加载线路二的第二气体压力控制单元，关闭气体排出单元，分别设置试验气体载荷P G1（P G1<P M）和试验气体载荷P G2（P G2<P M），将不同气压直接加载到双裂纹表面上；
e.加载轴压使试样起裂-扩展，同时采集并记录试验数据；
f.试验结束，关闭气源，卸载轴压，打开气体排出单元，卸载气压，而后卸载围压；
g.处理试验数据，确定岩石裂纹起裂压力、起裂角、裂纹扩展轨迹。
本发明的有益效果：利用岩石力学试验机对试验进行加载、声发射检测设备同时进行监测的试验条件下，研制出一套双向气体加载装置，寻求围岩在气力耦合作用下的裂纹起裂、扩展规律，本发明于可以单独将气体施加在单裂纹面上，也可将气体直接施加在双裂纹面上，在室内模拟地下洞室围岩气力耦合受力状态，所提供的装置结构简单、设计合理且加工制作及使用操作简便，对地下压缩空气储能洞室的科学合理设计施工具有重要意义。
附图说明
图1是岩石三轴气力耦合单/双裂纹起裂扩展试验装置的结构示意图；
图2是双向气体加载装置的原理图；
图3是双向气体加载装置串联在岩石三轴试验机中的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图以及实施例对本发明作进一步说明。
参照图1-图3，一种岩石三轴气力耦合单/双裂纹起裂扩展试验装置，包括岩石三轴试验机4、声发射检测设备6和双向气体加载装置，所述双向气体加载装置包括气源单元M、气体加载线路一1和气体加载线路二2；
所述气源单元M包括气瓶3（氮气）、一级减压阀和第一三通管，所述一级减压阀的进口与气瓶相连以控制气瓶输出气体数值，所述一级减压阀的出口与第一三通管的进口相连，所述第一三通管的出口分别与气体加载线路一1和气体加载线路二2相连；
所述气体加载线路一1包括第一气体压力控制单元A、气体排出单元I、第一气体压力测试单元C、第一气体流量测试单元E和第一与MTS815型岩石三轴试验机连接的接头单元G，所述第一气体压力控制单元A包括第一二级减压阀和第一球阀，所述第一二级减压阀的进口与气源单元M中第一三通管的一出口相连，所述第一二级减压阀的出口与第一球阀的进口相连，所述气体排出单元I包括第二三通管、第二球阀和软管，所述第二三通管的进口与第一球阀门的出口相连，所述第二三通管的一出口与第二球阀的进口相连，所述第二球阀的出口与软管相连，所述第一气体压力测试单元C的进口与第二三通管的另一出口相连，所述第一气体流量测试单元E的进口与第一气体压力测试单元C的出口相连，所述第一与MTS815型岩石三轴试验机连接的接头单元G的进口与第一气体流量测试单元E的出口相连；
所述气体加载线路二2包括第二气体压力控制单元B、第二气体压力测试单元D、第二气体流量测试单元F和第二与MTS815型岩石三轴试验机连接的接头单元H，所述第二气体压力控制单元B包括第二二级减压阀和第三球阀，所述第二二级减压阀的进口与气源单元M中第一三通管的另一出口相连，所述第二二级减压阀的出口与第三球阀的进口相连，所述第二气体压力测试单元D的进口与第三球阀的出口相连，所述第二气体流量测试单元F的进口与第二气体压力测试单元D的出口相连，所述第二与MTS815型岩石三轴试验机连接的接头单元H的进口与第二气体流量测试单元F的出口相连；
所述第一气体压力测试单元C、第二气体压力测试单元D均为压力表。
所述第一气体流量测试单元E、第二气体流量测试单元F均为流量计。
利用所述装置实施的岩石三轴气力耦合单/双裂纹起裂扩展试验方法，包括以下步骤：
S1：将双向气体加载装置串联在岩石三轴试验机中；
S2：布置声发射检测设备，并在岩石三轴试验机中设置各项参数；
S3：开展岩石三轴气力耦合单/双裂纹起裂扩展试验，以获取起裂压力、起裂角、扩展轨迹。
步骤S1中，所述将双向气体加载装置串联在岩石三轴试验机中包括以下内容：
将气体加载线路一1的第一与MTS815型岩石三轴试验机连接的接头单元G和气体加载线路二2的第二与MTS815型岩石三轴试验机连接的接头单元H分别与MTS815型岩石三轴试验机上、下注气连接口连接；
安全调试第一气体压力测试单元C、第二气体压力测试单元D、第一气体流量测试单元E、第二气体流量测试单元F，使其处于正常工作状态；
装置内充满高压气体，检测双向气体加载装置气密性。
步骤S2中，所述布置声发检测射设备包括以下内容：
在MTS815型岩石三轴试验机放置试样的底座上安置至少两个声发射监测探头以监测岩石起裂压力；连接信号放大器、声发射检测仪、并调试使其处于正常工作状态。
步骤S3中，所述开展岩石三轴气力耦合单/双裂纹起裂扩展试验包括以下内容：
（1）开展岩石三轴气力耦合单裂纹起裂扩展试验，以获取起裂压力、起裂角、扩展轨迹，包括以下内容：
a.取含有一条中心穿透裂纹和一个注气孔（试样底部中心到裂纹表面的垂直孔）的岩石试样5，用铁皮包裹岩石试样中含裂纹的区域，并用热塑管包裹岩石试样，将岩石试样放置于岩石三轴试验机放置试样的底座上；
b.启动岩石三轴试验机及控制单元，下降三轴腔确保腔内密封性良好，设置加载控制参数，建立试验文件编号；
c.启动岩石三轴试验机加载，在岩石三轴试验机加载和控制单元的计算机控制下加载围压PM；
d.打开气源单元、气体加载线路二的第二气体压力控制单元，关闭气体加载线路一的第一气体压力控制单元和气体排出单元，设置试验气体载荷P G1（P G1<P M），将气体直接加载到裂纹表面；
e.加载轴压使试样起裂-扩展，同时采集并记录试验数据；
f.试验结束，关闭气源，卸载轴压，打开气体排出单元，卸载气压，而后卸载围压；
g.处理试验数据，确定岩石裂纹起裂压力、起裂角、裂纹扩展轨迹；
（2）开展岩石三轴气力耦合双裂纹起裂扩展试验，以获取起裂压力、起裂角、扩展轨迹，包括以下内容：
a.取含有两条中心穿透裂纹和两个注气孔（分别从试样顶部和底部中心到两条裂纹表面的垂直孔）的岩石试样，用铁皮包裹岩石试样中含裂纹的区域，并用热塑管包裹岩石试样，将岩石试样放置于岩石三轴试验机放置试样的底座上；
b.启动岩石三轴试验机及控制单元，下降三轴腔确保腔内密封性良好，设置加载控制参数，建立试验文件编号；
c.启动岩石三轴试验机加载，在岩石三轴试验机加载和控制单元的计算机控制下加载围压PM；
d.打开气源单元，同时打开气体加载线路一的第一气体压力控制单元和气体加载线路二的第二气体压力控制单元，关闭气体排出单元，分别设置试验气体载荷P G1（P G1<P M）和试验气体载荷P G2（P G2<P M），将不同气压直接加载到双裂纹表面上；
e.加载轴压使试样起裂-扩展，同时采集并记录试验数据；
f.试验结束，关闭气源，卸载轴压，打开气体排出单元，卸载气压，而后卸载围压；
g.处理试验数据，确定岩石裂纹起裂压力、起裂角、裂纹扩展轨迹。

Claims (7)

1.岩石三轴气力耦合单/双裂纹起裂扩展试验装置，包括岩石三轴试验机、声发射检测设备，其特征在于：还设有双向气体加载装置，所述双向气体加载装置包括气源单元、气体加载线路一和气体加载线路二；
所述气源单元包括气瓶、一级减压阀和第一三通管，所述一级减压阀的进口与气瓶相连，所述一级减压阀的出口与第一三通管的进口相连，所述第一三通管的出口分别与气体加载线路一和气体加载线路二相连；
所述气体加载线路一包括第一气体压力控制单元、气体排出单元、第一气体压力测试单元、第一气体流量测试单元和第一与岩石三轴试验机连接的接头单元，所述第一气体压力控制单元包括第一二级减压阀和第一球阀，所述第一二级减压阀的进口与气源单元中第一三通管的一出口相连，所述第一二级减压阀的出口与第一球阀的进口相连，所述气体排出单元包括第二三通管、第二球阀和软管，所述第二三通管的进口与第一球阀的出口相连，所述第二三通管的一出口与第二球阀的进口相连，所述第二球阀的出口与软管相连，所述第一气体压力测试单元的进口与第二三通管的另一出口相连，所述第一气体流量测试单元的进口与第一气体压力测试单元的出口相连，所述第一与岩石三轴试验机连接的接头单元的进口与第一气体流量测试单元的出口相连；
所述气体加载线路二包括第二气体压力控制单元、第二气体压力测试单元、第二气体流量测试单元和第二与岩石三轴试验机连接的接头单元，所述第二气体压力控制单元包括第二二级减压阀和第三球阀，所述第二二级减压阀的进口与气源单元中第一三通管的另一出口相连，所述第二二级减压阀的出口与第三球阀的进口相连，所述第二气体压力测试单元的进口与第三球阀的出口相连，所述第二气体流量测试单元的进口与第二气体压力测试单元的出口相连，所述第二与岩石三轴试验机连接的接头单元的进口与第二气体流量测试单元的出口相连。
2.根据权利要求1所述的岩石三轴气力耦合单/双裂纹起裂扩展试验装置，其特征在于：所述第一气体压力测试单元、第二气体压力测试单元均为压力表。
3.根据权利要求1或2所述的岩石三轴气力耦合单/双裂纹起裂扩展试验装置，其特征在于：所述第一气体流量测试单元、第二气体流量测试单元均为流量计。
4.利用权利要求1所述装置实施的岩石三轴气力耦合单/双裂纹起裂扩展试验方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将双向气体加载装置串联在岩石三轴试验机中；
S2：布置声发射检测设备，并在岩石三轴试验机中设置各项参数；
S3：开展岩石三轴气力耦合单/双裂纹起裂扩展试验，以获取起裂压力、起裂角、扩展轨迹。
5.根据权利要求4所述的岩石三轴气力耦合单/双裂纹起裂扩展试验方法，其特征在于，步骤S1中，所述将双向气体加载装置串联在岩石三轴试验机中的过程包括以下内容：
将气体加载线路一的与第一岩石三轴试验机连接的接头单元和气体加载线路二的第二与岩石三轴试验机连接的接头单元分别与岩石三轴试验机上、下注气连接口连接；
安全调试第一气体压力测试单元、第二气体压力测试单元、第一气体流量测试单元、第二气体流量测试单元，使其处于正常工作状态；
装置内充满高压气体，检测双向气体加载装置气密性。
6.根据权利要求4或5所述的岩石三轴气力耦合单/双裂纹起裂扩展试验方法，其特征在于，步骤S2中，所述布置声发射检测设备包括以下内容：
在岩石三轴试验机放置试样的底座上安置至少两个声发射监测探头以监测岩石起裂压力；连接信号放大器、声发射检测仪、并调试使其处于正常工作状态。
7.根据权利要求4或5所述的岩石三轴气力耦合单/双裂纹起裂扩展试验方法，其特征在于，步骤S3中，所述开展岩石三轴气力耦合单/双裂纹起裂扩展试验包括以下内容：
(1)开展岩石三轴气力耦合单裂纹起裂扩展试验，以获取起裂压力、起裂角、扩展轨迹，包括以下内容：
a.取岩石试样，用铁皮包裹岩石试样中含裂纹的区域，并用热塑管包裹岩石试样，将岩石试样放置于岩石三轴试验机放置试样的底座上；
b.启动岩石三轴试验机及控制单元，下降三轴腔确保腔内密封性良好，设置加载控制参数，建立试验文件编号；
c.启动岩石三轴试验机加载，在岩石三轴试验机加载和控制单元的计算机控制下加载围压PM；
d.打开气源单元、气体加载线路二的第二气体压力控制单元，关闭气体加载线路一的第一气体压力控制单元和气体排出单元，设置试验气体载荷PG1，PG1<PM，将气体直接加载到裂纹表面；
e.加载轴压使试样起裂-扩展，同时采集并记录试验数据；
f.试验结束，关闭气源，卸载轴压,打开气体排出单元，卸载气压，而后卸载围压；
g.处理试验数据，确定岩石裂纹起裂压力、起裂角、裂纹扩展轨迹；
(2)开展岩石三轴气力耦合双裂纹起裂扩展试验，以获取起裂压力、起裂角、扩展轨迹，包括以下内容：
a.取岩石试样，用铁皮包裹岩石试样中含裂纹的区域，并用热塑管包裹岩石试样，将岩石试样放置于岩石三轴试验机放置试样的底座上；
b.启动岩石三轴试验机及控制单元，下降三轴腔确保腔内密封性良好，设置加载控制参数，建立试验文件编号；
c.启动岩石三轴试验机加载，在岩石三轴试验机加载和控制单元的计算机控制下加载围压PM；
d.打开气源单元，同时打开气体加载线路一的第一气体压力控制单元和气体加载线路二的第二气体压力控制单元，关闭气体排出单元，分别设置试验气体载荷PG1和试验气体载荷PG2，PG1<PM，PG2<PM，将不同气体压力直接加载到双裂纹表面上；
e.加载轴压使试样起裂-扩展，同时采集并记录试验数据；
f.试验结束，关闭气源，卸载轴压,打开气体排出单元，卸载气压，而后卸载围压；
g.处理试验数据，确定岩石裂纹起裂压力、起裂角、裂纹扩展轨迹。
CN202211491788.1A 2022-11-25 2022-11-25 岩石三轴气力耦合单/双裂纹起裂扩展试验装置及方法 Active CN116046519B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211491788.1A CN116046519B (zh) 2022-11-25 2022-11-25 岩石三轴气力耦合单/双裂纹起裂扩展试验装置及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211491788.1A CN116046519B (zh) 2022-11-25 2022-11-25 岩石三轴气力耦合单/双裂纹起裂扩展试验装置及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN116046519A CN116046519A (zh) 2023-05-02
CN116046519B true CN116046519B (zh) 2023-08-11

Family

ID=86122579

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211491788.1A Active CN116046519B (zh) 2022-11-25 2022-11-25 岩石三轴气力耦合单/双裂纹起裂扩展试验装置及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116046519B (zh)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202330181U (zh) * 2011-12-06 2012-07-11 湖南科技大学 含裂纹类岩石材料水压致裂装置
CN104614497A (zh) * 2015-03-09 2015-05-13 中国矿业大学 真三轴流压致裂、割缝、渗流、瓦斯驱赶一体化实验系统
CN107462190A (zh) * 2017-07-31 2017-12-12 中国科学院地质与地球物理研究所 一种岩石水力压裂试验裂缝三维形貌高精度成像方法
CN108318400A (zh) * 2018-01-11 2018-07-24 四川大学 分形交叉裂隙渗流实验系统及实验方法
CN109374498A (zh) * 2018-10-29 2019-02-22 河海大学 一种单裂隙岩体渗流应力耦合系统及方法
CN110220787A (zh) * 2019-07-04 2019-09-10 四川大学 一种测定裂隙岩体试件水岩耦合弱化效应的加载路径方法
CN110487697A (zh) * 2019-07-29 2019-11-22 北京科技大学 注超临界二氧化碳煤岩力学特性测试及压裂实验装置
CN110617045A (zh) * 2019-10-09 2019-12-27 西南石油大学 裂缝起裂扩展与支撑裂缝应力敏感性评价装置及方法
CN112557203A (zh) * 2020-11-11 2021-03-26 核工业北京地质研究院 针对含裂缝岩石的热水力耦合三轴试验方法
CN215004746U (zh) * 2021-06-29 2021-12-03 湖南科技大学 一种水力压裂裂隙岩石裂纹流变扩展实验装置

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202330181U (zh) * 2011-12-06 2012-07-11 湖南科技大学 含裂纹类岩石材料水压致裂装置
CN104614497A (zh) * 2015-03-09 2015-05-13 中国矿业大学 真三轴流压致裂、割缝、渗流、瓦斯驱赶一体化实验系统
CN107462190A (zh) * 2017-07-31 2017-12-12 中国科学院地质与地球物理研究所 一种岩石水力压裂试验裂缝三维形貌高精度成像方法
US10139355B1 (en) * 2017-07-31 2018-11-27 Institute Of Geology And Geophysics, Chinese Academy Of Sciences Method for high precision imaging for three-dimensional topography of cracks in hydraulic fracturing test of rocks
CN108318400A (zh) * 2018-01-11 2018-07-24 四川大学 分形交叉裂隙渗流实验系统及实验方法
CN109374498A (zh) * 2018-10-29 2019-02-22 河海大学 一种单裂隙岩体渗流应力耦合系统及方法
CN110220787A (zh) * 2019-07-04 2019-09-10 四川大学 一种测定裂隙岩体试件水岩耦合弱化效应的加载路径方法
CN110487697A (zh) * 2019-07-29 2019-11-22 北京科技大学 注超临界二氧化碳煤岩力学特性测试及压裂实验装置
CN110617045A (zh) * 2019-10-09 2019-12-27 西南石油大学 裂缝起裂扩展与支撑裂缝应力敏感性评价装置及方法
CN112557203A (zh) * 2020-11-11 2021-03-26 核工业北京地质研究院 针对含裂缝岩石的热水力耦合三轴试验方法
CN215004746U (zh) * 2021-06-29 2021-12-03 湖南科技大学 一种水力压裂裂隙岩石裂纹流变扩展实验装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
含双裂纹试件破坏特性力学试验及数值模拟;申建军 等;辽宁工程技术大学学报(自然科学版);第35卷(第12期);第1397-1401页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN116046519A (zh) 2023-05-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Tengborg et al. Storage of highly compressed gases in underground Lined Rock Caverns–More than 10 years of experience
CN104596909B (zh) 多维加卸载多相孔隙介质强耦合损伤渗流实验方法
CN103743633B (zh) 流固耦合煤岩剪切-渗流试验装置
CN103743634B (zh) 流固耦合煤岩剪切-渗流试验流体压力加载剪切盒
CN110426286A (zh) 一种真三轴压裂渗流连续测试系统及方法
CN103760040B (zh) 流固耦合煤岩剪切-渗流试验剪切滑动组合剪切盒
CN107515185A (zh) 一种煤体渗透率测试装置及其使用方法
CN116046519B (zh) 岩石三轴气力耦合单/双裂纹起裂扩展试验装置及方法
CN115468855A (zh) 废弃矿井井巷压气储能围岩性能劣化模拟试验装置及方法
CN109580229A (zh) 一种相继增压系统联合平台试验装置
CN210347310U (zh) 一种深海管线复杂荷载联合加载试验系统
KR101177429B1 (ko) 침식성 가스 환경하 소형 펀치 시험장치
CN106567998B (zh) 基于光纤温度传感器的输气管道泄漏检测模拟实验平台
CN102175583A (zh) 一种可控温度土体三轴渗透试验装置
CN204345161U (zh) 一种管道内衬层耐负压测试与记录装置
CN116519489B (zh) 模拟压气储能储气库围岩变形破坏的模型试验装置及方法
CN206311283U (zh) 用于电机及控制器密封性能检测和找漏点的系统
CN204556178U (zh) 一种井下安全阀测试系统
CN116840062A (zh) 基于物理模型试验的内衬岩洞储气库安全性评价方法
CN115656011A (zh) 一种地下储气洞岩体气密性原位测试系统及测试方法
CN113310681A (zh) 一种液力自驱型快关隔离阀的试验装置及试验方法
CN113866065A (zh) 一种深部矿井瓦斯-水混合渗透试验系统及其试验方法
CN115165587A (zh) 超临界co2地热开采缩小尺度物理实验系统与仿真方法
CN112863711A (zh) 一种高温气冷堆蒸汽发生器传热管堵管工艺验证装置
CN114563551A (zh) 一种渗流状态下动载诱发煤与瓦斯突出试验方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant