RU2777701C1 - Device and method for performing leepage testing under shear for a network of cracks - Google Patents
Device and method for performing leepage testing under shear for a network of cracks Download PDFInfo
- Publication number
- RU2777701C1 RU2777701C1 RU2022100260A RU2022100260A RU2777701C1 RU 2777701 C1 RU2777701 C1 RU 2777701C1 RU 2022100260 A RU2022100260 A RU 2022100260A RU 2022100260 A RU2022100260 A RU 2022100260A RU 2777701 C1 RU2777701 C1 RU 2777701C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- model
- water
- isobaric
- extreme
- water inlet
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 227
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 43
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 41
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 41
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000002706 hydrostatic Effects 0.000 claims description 35
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 8
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 4
- 238000009533 lab test Methods 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 6
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 6
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000006011 modification reaction Methods 0.000 description 3
- 230000003139 buffering Effects 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 2
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 210000001578 Tight Junctions Anatomy 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 239000000565 sealant Substances 0.000 description 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY
[0001] Настоящее изобретение относится к технической области механики текучих сред и механики горных пород, а более конкретно оно относится к устройству и способу проведения испытания просачивания при сдвиге для сети трещин.[0001] The present invention relates to the technical field of fluid mechanics and rock mechanics, and more specifically, it relates to an apparatus and method for conducting a shear leakage test for a fracture network.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE INVENTION
[0002] В инженерной геологии существует вероятность возникновения сдвига и нарушения горной массы под действием землетрясения, разработки и других факторов, что приводит к относительному смещению сети трещин внутри горной массы вдоль сдвиговых трещин. Данная ситуация приводит к более сложным каналам прохода воды или других вредных веществ, дополнительно повышая проницаемость горной массы и ухудшая ее физические и механические свойства. Реализация лабораторного испытания с физической моделью просачивания при сдвиге для сети трещин может выявить механизм просачивания при сдвиге в сети трещин, а также может обеспечить надежную основу для безопасной оценки инженерной технологии.[0002] In engineering geology, there is a possibility of shear and disturbance of the rock mass under the influence of an earthquake, mining, and other factors, which leads to a relative displacement of the network of cracks within the rock mass along shear cracks. This situation leads to more complex channels for the passage of water or other harmful substances, further increasing the permeability of the rock mass and deteriorating its physical and mechanical properties. Implementation of a laboratory test with a physical model of shear infiltration for a fracture network can reveal the mechanism of shear infiltration in a fracture network, and can also provide a reliable basis for safe evaluation of engineering technology.
[0003] По статистике, более чем 90% повреждений ствола в породе связано с проницаемостью для грунтовых вод, 60% несчастных случаев в шахтах связано с действием грунтовых вод и от 30% до 40% прорывов дамб на гидроэлектрических проектах вызвано просачиванием. Таким образом, в этой области существует срочная необходимость в изучении механизма просачивания при сдвиге в сети трещин, при этом реализация испытания с физической моделью просачивания при сдвиге для сети трещин является наиболее эффективным и важным этапом. Проведение испытания с физической моделью просачивания при сдвиге для сети трещин в основном затруднено ввиду обеспечении равных значений давления воды на всех трещинах и разломах, а также ввиду разработки сети трещин, где происходит сдвиговое смещение.[0003] Statistically, more than 90% of shaft damage in rock is due to groundwater permeability, 60% of mine accidents are due to groundwater, and 30% to 40% of dam failures in hydroelectric projects are caused by seepage. Thus, there is an urgent need in this field to study the mechanism of shear infiltration in a fracture network, with the implementation of a test with a physical model of shear infiltration for a fracture network being the most effective and important step. Testing with a physical model of seepage in shear for a fracture network is mainly difficult due to ensuring equal values of water pressure on all fractures and faults, as well as due to the development of a network of fractures where shear displacement occurs.
[0004] В патенте на изобретение по заявке № 201410140674.1 раскрыт способ проведения испытания связи просачивания и сдвига в породе, в ходе реализации которого имеют место следующие проблемы: (1) при сдвиге и повреждении испытательного образца, все сдвиговые трещины и трещины в сети трещин деформируются, вызывая изменения степени открытия и коэффициента проницаемости, тем самым отдельно определяя воздействие сдвиговых трещин на характеристики просачивания всей сети трещин испытательного образца. (2) в процессе проведения испытания давление воды в точке измерения постоянно меняется и относится к динамическому давлению воды, тем самым не имитируя гидростатическое давление установившегося потока на объекте.[0004] Patent Application No. 201410140674.1 discloses a method for conducting a seepage-shear bond test in rock, during which the following problems occur: (1) when the test specimen is sheared and damaged, all shear cracks and cracks in the crack network are deformed , causing changes in the degree of opening and permeability, thereby separately determining the effect of shear fractures on the penetration characteristics of the entire fracture network of the test sample. (2) During the test, the water pressure at the measurement point is constantly changing and refers to the dynamic water pressure, thus not simulating the hydrostatic pressure of the steady flow on the object.
РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯDISCLOSURE OF THE INVENTION
[0005] В настоящем изобретении представлены устройство и способ проведения испытания просачивания при сдвиге для сети трещин, в которых реализуется лабораторное испытание с физической моделью просачивания при сдвиге для сети трещин и которые обладают такими преимуществами, как низкие затраты и простота реализации.[0005] The present invention provides an apparatus and method for conducting a shear leakage test for a fracture network, which implements a laboratory test with a physical model of shear leakage for a fracture network, and which has the advantages of low cost and ease of implementation.
[0006] Для решения технических задач, в настоящем изобретении используются технические решения, представленные далее. Представлено устройство для проведения испытания просачивания при сдвиге, которое содержит: крайнее в модели изобарное устройство для впрыска воды, крайнее в модели изобарное устройство для выпуска воды и стеклянную модель сети трещин, причем крайнее в модели изобарное устройство для впрыска воды имеет c-образное сечение и его отверстие обращено к среде проведения испытания;[0006] To solve technical problems, the present invention uses the technical solutions presented below. A device for carrying out a shear leakage test is presented, which contains: the model outer isobaric water injection device, the model outer isobaric water outlet device and the glass model of the fracture network, and the model outer isobaric water injection device has a c-shaped section and its opening faces the test environment;
крайнее в модели изобарное устройство для выпуска воды имеет c-образное сечение и его отверстие обращено к среде проведения испытания; и отверстие крайнего в модели изобарного устройства для выпуска воды и отверстие крайнего в модели изобарного устройства для впрыска воды ориентированы друг напротив друга;the extreme isobaric device for water outlet in the model has a c-shaped section and its hole faces the test environment; and the opening of the extreme isobaric water outlet device in the model and the opening of the extreme isobaric water injection device in the model are oriented opposite each other;
стеклянная модель сети трещин образована двумя отделяемыми половинами модели, причем сторона одной из двух отделяемых половин модели, которая обращена в направлении от среды проведения испытания, установлена в отверстии крайнего в модели изобарного устройства для впрыска воды, а сторона другой отделяемой половины модели, которая обращена в направлении от среды проведения испытания, установлена в отверстии крайнего в модели изобарного устройства для выпуска воды; иthe glass model of the crack network is formed by two separable halves of the model, with the side of one of the two separable halves of the model, which is facing away from the test environment, installed in the hole of the isobaric device for water injection, which is the outermost in the model, and the side of the other separable half of the model, which is facing into in the direction from the test medium, installed in the hole of the outermost isobaric device for water release in the model; and
используя направление длины стеклянной модели сети трещин в качестве оси x и направление ее ширины в качестве оси y, задана система координат; при этом две отделяемые половины модели могут перемещаться в направлении оси x или оси y, причем смещение в направлении оси x должно быть больше 0.using the length direction of the glass crack network model as the x-axis and its width direction as the y-axis, a coordinate system is specified; in this case, the two detachable halves of the model can be moved in the direction of the x-axis or the y-axis, and the offset in the direction of the x-axis must be greater than 0.
[0007] В качестве дополнительного предпочтительного признака настоящего изобретения, устройство дополнительно содержит широкие накладные пластины и узкие накладные пластины, причем узкие накладные пластины размещены, соответственно, в верхней и нижней части места плотного соединения двух отделяемых половин модели, а широкие накладные пластины плотно прикреплены к узким накладным пластинам и размещены в верхней и нижней части двух отделяемых половин модели в направлении от среды проведения испытания.[0007] As a further preferred feature of the present invention, the device further comprises wide overlay plates and narrow overlay plates, wherein the narrow overlay plates are placed respectively at the top and bottom of the tight junction of the two detachable halves of the model, and the wide overlay plates are tightly attached to narrow overlay plates and placed in the upper and lower parts of the two detachable halves of the model in the direction from the test environment.
[0008] В качестве дополнительного предпочтительного признака настоящего изобретения, устройство дополнительно содержит впускной патрубок для воды, нижнюю заслонку впускного патрубка для воды, верхнюю заслонку впускного патрубка для воды и отверстие для гидростатического испытания на впускном патрубке для воды, причем впускной патрубок для воды и отверстие для гидростатического испытания на впускном патрубке для воды выполнены в ряд на верхней части крайнего в модели изобарного устройства для впрыска воды; нижняя заслонка впускного патрубка для воды и верхняя заслонка впускного патрубка для воды размещены внутри отверстия крайнего в модели изобарного устройства для впрыска воды; нижняя заслонка впускного патрубка для воды расположена под впускным патрубком для воды и отверстием для гидростатического испытания на впускном патрубке для воды; а верхняя заслонка впускного патрубка для воды расположена на верхней части места контакта между крайним в модели изобарным устройством для впрыска воды и стеклянной моделью сети трещин.[0008] As a further preferred feature of the present invention, the apparatus further comprises a water inlet, a lower water inlet shutter, an upper water inlet shutter, and a hydrostatic test port on the water inlet, wherein the water inlet and the port for hydrostatic testing on the water inlet, they are made in a row on the top of the extreme isobaric water injection device in the model; the lower damper of the inlet pipe for water and the upper damper of the inlet pipe for water are placed inside the hole of the extreme isobaric device for water injection in the model; the lower water inlet flap is located under the water inlet and the hydrostatic test port on the water inlet; and the upper water inlet flap is located on the upper part of the contact point between the extreme isobaric water injection device in the model and the glass fracture network model.
[0009] В качестве дополнительного предпочтительного признака настоящего изобретения, устройство дополнительно содержит выпускной патрубок для воды, отверстие для гидростатического испытания на выпускном патрубке для воды и верхнюю заслонку выпускного патрубка для воды, причем выпускной патрубок для воды и отверстие для гидростатического испытания на выпускном патрубке для воды выполнены на верхней части крайнего в модели изобарного устройства для выпуска воды; а верхняя заслонка выпускного патрубка для воды размещена внутри отверстия крайнего в модели изобарного устройства для выпуска воды и на верхней части места контакта между крайним в модели изобарным устройством для выпуска воды и стеклянной моделью сети трещин.[0009] As a further preferred feature of the present invention, the apparatus further comprises a water outlet, a hydrostatic test port on the water outlet, and a top flap of the water outlet, the water outlet and the hydrostatic test port on the water outlet for water is made on the upper part of the isobaric device for water release, which is extreme in the model; and the upper damper of the water outlet is located inside the hole of the isobaric device for water outlet, which is the outermost in the model, and on the upper part of the contact point between the outermost isobaric device for water outlet in the model and the glass fracture network model.
[0010] В качестве дополнительного предпочтительного признака настоящего изобретения, крайнее в модели изобарное устройство для впрыска воды, крайнее в модели изобарное устройство для выпуска воды, широкие накладные пластины и узкие накладные пластины подвергнуты герметизирующей обработке на краях соединения.[0010] As a further advantageous feature of the present invention, the model extreme isobaric water injection device, the model extreme isobaric water outlet device, wide cover plates and narrow cover plates are subjected to a sealing treatment at the joint edges.
[0011] В настоящем изобретении также представлен способ проведения испытания просачивания при сдвиге для сети трещин, который включает следующие этапы, на которых:[0011] The present invention also provides a method for conducting a shear leakage test for a fracture network, which includes the following steps, in which:
этап 1: определяют размер узких накладных пластин: выполняют узкие накладные пластины соответствующего размера в соответствии с требуемой величиной и направлением сдвигового смещения;step 1: determining the size of the narrow overlay plates: making narrow overlay plates of the appropriate size in accordance with the required amount and direction of the shear displacement;
этап 2: выполняют сборку устройства для проведения испытания: выполняют сборку крайнего в модели изобарного устройства для впрыска воды, крайнего в модели изобарного устройства для выпуска воды и стеклянной модели сети трещин, и соединяют их путем использования широких накладных пластин и узких накладных пластин;Step 2: Assemble the test device: Assemble the outer model isobaric water injection device, the outermost isobaric water outlet device and the glass fracture network model, and connect them by using wide patch plates and narrow patch plates;
этап 3: осуществляют подготовку к проведению испытания: запускают источник воды и впрыскивают воду через впускной патрубок для воды в крайнем в модели изобарном устройстве для впрыска воды до выхода потока воды из выпускного патрубка для воды в крайнем в модели изобарном устройстве для выпуска воды; иstep 3: prepare for testing: start the water source and inject water through the water inlet in the model isobaric water injection device until the water flow exits from the water outlet in the model isobaric water outlet; and
этап 4: измеряют значения давления воды на впускном и выпускном патрубках для воды: после обеспечения устойчивости всего потока воды на этапе 3 используют дифференциальный манометр для измерения значений гидростатического давления впускного патрубка для воды и выпускного патрубка для воды, соответственно, на отверстии для гидростатического испытания на впускном патрубке для воды и отверстии для гидростатического испытания на выпускном патрубке для воды.step 4: measure the water pressure values at the water inlet and outlet for water: after ensuring the stability of the entire water flow in step 3, use a differential pressure gauge to measure the hydrostatic pressure values of the water inlet and water outlet, respectively, at the hydrostatic test port on the water inlet and a hydrostatic test port on the water outlet.
[0012] Благодаря представленным выше техническим решениям, настоящее изобретение обладает следующими полезными эффектами по сравнению с уровнем техники:[0012] Due to the above technical solutions, the present invention has the following beneficial effects compared to the prior art:
[0013] 1. Крайнее в модели изобарное устройство для впрыска воды, согласно настоящему изобретению, обеспечивает равные значения давления воды во всех трещинах и разломах, а крайнее в модели изобарное устройство для выпуска воды обеспечивает равные значения давления воды на выпускном патрубке для воды, так что в имитируемой области достигается гидростатическое давление установившегося потока.[0013] 1. The model extreme isobaric water injection device according to the present invention provides equal water pressures in all cracks and fractures, and the model extreme isobaric water outlet provides equal water pressures at the water outlet, so that the hydrostatic pressure of a steady flow is reached in the simulated area.
[0014] 2. Стеклянная модель сети трещин в настоящем изобретении образована двумя отделяемыми половинами модели, а лабораторное испытание с физической моделью просачивания при сдвиге для сети трещин реализуют путем перемещения одной отделяемой половины модели в направлении оси x или оси y.[0014] 2. The glass model of the fracture network in the present invention is formed by two detachable model halves, and a laboratory test with a physical model of shear leakage for the fracture network is realized by moving one detachable model half in the x-axis or y-axis direction.
[0015] 3. Сеть трещин в стеклянной модели сети трещин, согласно настоящему изобретению, получают путем машинной обработки стеклянной пластины, обеспечивая простоту реализации и низкие затраты.[0015] 3. The crack network in the glass model of the crack network according to the present invention is obtained by machining a glass plate, making it easy to implement and low cost.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
[0016] Настоящее изобретение далее описано ниже со ссылкой на сопроводительные чертежи и конкретные варианты реализации.[0016] The present invention is further described below with reference to the accompanying drawings and specific embodiments.
[0017] На ФИГ. 1 представлен вид сверху всей конструкции настоящего изобретения;[0017] FIG. 1 is a plan view of the entire structure of the present invention;
[0018] На ФИГ. 2 представлен вид спереди всей конструкции настоящего изобретения;[0018] FIG. 2 is a front view of the entire structure of the present invention;
[0019] На ФИГ. 3 представлен вид спереди крайнего в модели изобарного устройства для впрыска воды в настоящем изобретении;[0019] FIG. 3 is a front view of the modeled isobaric water injection device of the present invention;
[0020] На ФИГ. 4 представлен вид спереди стеклянной модели сети трещин в настоящем изобретении; и[0020] FIG. 4 is a front view of a glass crack network model in the present invention; and
[0021] На ФИГ. 5 представлен вид спереди крайнего в модели изобарного устройства для выпуска воды в настоящем изобретении.[0021] FIG. 5 is a front view of the model's outermost isobaric water outlet device in the present invention.
Расшифровка ссылочных обозначений: 10. Крайнее в модели изобарное устройство для впрыска воды; 11. Впускной патрубок для воды; 12. Нижняя заслонка впускного патрубка для воды; 13. Верхняя заслонка впускного патрубка для воды; 14. Отверстие для гидростатического испытания на впускном патрубке для воды; 20. Крайнее в модели изобарное устройство для выпуска воды; 21. Выпускной патрубок для воды; 22. Отверстие для гидростатического испытания на выпускном патрубке для воды; 23. Верхняя заслонка выпускного патрубка для воды; 30. Стеклянная модель сети трещин; 40. Широкая накладная пластина; и 50. Узкая накладная пластина.Explanation of reference designations: 10. Extreme isobaric device for water injection in the model; 11. Water inlet; 12. Bottom damper for water inlet; 13. Upper damper for water inlet; 14. Hydrostatic test port on water inlet; 20. Extreme in the model isobaric device for the release of water; 21. Water outlet; 22. Hydrostatic test port on water outlet; 23. Upper damper for water outlet; 30. Glass model of a network of cracks; 40. Wide patch plate; and 50. Narrow patch plate.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ РЕАЛИЗАЦИИDETAILED DESCRIPTION OF IMPLEMENTATION OPTIONS
[0022] Дальнейшее подробное описание настоящего изобретения представлено ниже со ссылкой на сопроводительные чертежи. Эти сопроводительные чертежи представляют собой упрощенные схематические виды и на них схематически изображена лишь базовая конструкция настоящего изобретения. Таким образом, показаны лишь те компоненты, которые имеют отношение к настоящему изобретению.[0022] Further detailed description of the present invention is presented below with reference to the accompanying drawings. These accompanying drawings are simplified schematic views and only schematically depict the basic structure of the present invention. Thus, only those components that are relevant to the present invention are shown.
[0023] Лабораторное испытание с физической моделью просачивания при сдвиге для сети трещин может выявить механизм просачивания при сдвиге в сети трещин, а также может обеспечить надежную основу для безопасной оценки инженерной технологии. В уровне техники имеют место некоторые недостатки. Например, при сдвиге и повреждении испытательного образца, все сдвиговые трещины и трещины в сети трещин деформируются, вызывая изменения степени открытия и коэффициента проницаемости, тем самым отдельно определяя воздействие сдвиговых трещин на характеристики просачивания всей сети трещин испытательного образца. Более того, в процессе проведения испытания давление воды в точке измерения постоянно меняется и относится к динамическому давлению воды, тем самым не имитируя гидростатическое давление установившегося потока на объекте.[0023] Laboratory testing with a physical model of shear infiltration for a fracture network can reveal the mechanism of shear infiltration in a fracture network, and can also provide a reliable basis for safe evaluation of engineering technology. There are some shortcomings in the prior art. For example, when a test piece is sheared and damaged, all shear fractures and fractures in the fracture network deform, causing changes in the opening degree and permeability, thereby separately determining the effect of shear fractures on the penetration characteristics of the entire fracture network of the test piece. Moreover, during the test, the water pressure at the measurement point is constantly changing and refers to the dynamic pressure of the water, thus not simulating the hydrostatic pressure of the steady flow on the object.
[0024] Исходя из указанных выше проблем, в настоящей заявке представлено устройство для проведения испытания просачивания при сдвиге для сети трещин, которое содержит, как показано на ФИГ. 2, крайнее в модели изобарное устройство 10 для впрыска воды, крайнее в модели изобарное устройство 20 для выпуска воды и стеклянную модель 30 сети трещин. Крайнее в модели изобарное устройство 10 для впрыска воды имеет c-образное сечение и его отверстие обращено к среде проведения испытания. Крайнее в модели изобарное устройство 20 для выпуска воды имеет c-образное сечение и его отверстие обращено к среде проведения испытания. Отверстие крайнего в модели изобарного устройства 20 для выпуска воды и отверстие крайнего в модели изобарного устройства 10 для впрыска воды ориентированы друг напротив друга. Стеклянная модель 30 сети трещин образована двумя отделяемыми половинами модели, причем сторона одной из двух отделяемых половин модели, которая обращена в направлении от среды проведения испытания, установлена в отверстии крайнего в модели изобарного устройства 10 для впрыска воды, а сторона другой отделяемой половины модели, которая обращена в направлении от среды проведения испытания, установлена в отверстии крайнего в модели изобарного устройства 20 для выпуска воды. Как показано на ФИГ. 1, используя направление длины стеклянной модели 30 сети трещин в качестве оси x и направление ее ширины в качестве оси y, задана система координат. Две отделяемые половины модели могут перемещаться в направлении оси x или оси y, причем смещение в направлении оси x должно быть больше 0.[0024] Based on the above problems, the present application provides a device for conducting a shear leakage test for a network of cracks, which contains, as shown in FIG. 2, the model outermost isobaric
[0025] Сеть трещин в стеклянной модели 30 сети трещин готовят путем резки с помощью струи воды, резьбы с помощью резца для стекла или физического удара по стеклянной пластине. Необходимая степень открытия и смещения в ходе сдвига могут быть обеспечены необходимостью перемещения только лишь одной из двух отделяемых половин модели в направлении оси x или оси y без необходимости в перемещении обеих половин модели.[0025] Glass
[0026] Как показано на ФИГ. 4, в настоящей заявке дополнительно содержатся широкие накладные пластины 40 и узкие накладные пластины 50, причем узкие накладные пластины 50 размещены, соответственно, в верхней и нижней части (а именно, в верхней и нижней части сдвинутой и смещенной части) места плотного соединения двух отделяемых половин модели, а широкие накладные пластины 40 плотно прикреплены к узким накладным пластинам 50 и размещены в верхней и нижней части двух отделяемых половин модели в направлении от среды проведения испытания.[0026] As shown in FIG. 4, the present application further comprises
[0027] Широкие накладные пластины 40 используются для закрепления стеклянной модели 30 сети трещин, а узкие накладные пластины 50 используются для закрепления сдвинутой части стеклянной модели 30 сети трещин, причем размер узкой накладной пластины 50 определен в соответствии с величиной и направлением сдвигового смещения. Крайнее в модели изобарное устройство 10 для впрыска воды, крайнее в модели изобарное устройство 20 для выпуска воды, широкие накладные пластины 40 и узкие накладные пластины 50 подвергнуты герметизирующей обработке на краях соединения.[0027] The
[0028] Как показано на ФИГ. 1, в настоящей заявке дополнительно содержатся впускной патрубок 11 для воды, нижняя заслонка 12 впускного патрубка для воды, верхняя заслонка 13 впускного патрубка для воды и отверстие 14 для гидростатического испытания на впускном патрубке для воды, причем впускной патрубок 11 для воды и отверстие 14 для гидростатического испытания на впускном патрубке для воды выполнены на верхней части конца крайнего в модели изобарного устройства 10 для впрыска воды, который обращен в направлении от среды проведения испытания. Как показано на ФИГ. 3, нижняя заслонка 12 впускного патрубка для воды и верхняя заслонка 13 впускного патрубка для воды размещены внутри отверстия крайнего в модели изобарного устройства 10 для впрыска воды. Нижняя заслонка 12 впускного патрубка для воды расположена под впускным патрубком 11 для воды и отверстием 14 для гидростатического испытания на впускном патрубке для воды, а верхняя заслонка 14 впускного патрубка для воды расположена на верхней части места контакта между крайним в модели изобарным устройством 10 для впрыска воды и стеклянной моделью 30 сети трещин.[0028] As shown in FIG. 1, the present application further comprises a
[0029] Положения впускного патрубка 11 для воды и отверстия 14 для гидростатического испытания на впускном патрубке для воды на верхней части конца крайнего в модели изобарного устройства 10 для впрыска воды, который обращен в направлении от среды проведения испытания, не ограничены, и это не влияет на результат испытания при любом положении.[0029] The positions of the
[0030] Как показано на ФИГ. 1, в настоящей заявке дополнительно содержатся выпускной патрубок 21 для воды, отверстие 22 для гидростатического испытания на выпускном патрубке для воды и верхняя заслонка 23 выпускного патрубка для воды, причем выпускной патрубок 21 для воды и отверстие 22 для гидростатического испытания на выпускном патрубке для воды выполнены на верхней части конца крайнего в модели изобарного устройства 20 для выпуска воды, который обращен в направлении от среды проведения испытания. Как показано на ФИГ. 5, верхняя заслонка 23 выпускного патрубка для воды размещена внутри отверстия крайнего в модели изобарного устройства 20 для выпуска воды и на верхней части места контакта между крайним в модели изобарным устройством 20 для выпуска воды и стеклянной моделью 30 сети трещин.[0030] As shown in FIG. 1, the present application further comprises a
[0031] Положения выпускного патрубка 21 для воды и отверстия 22 для гидростатического испытания на выпускном патрубке для воды на верхней части конца крайнего в модели изобарного устройства 20 для выпуска воды, который обращен в направлении от среды проведения испытания, не ограничены, и это не влияет на результат испытания при любом положении.[0031] The positions of the
Вариант реализации 1Implementation Option 1
[0032] В настоящей заявке представлен предпочтительный вариант реализации 1, показанный на ФИГ. 2, и устройство в данной схеме реализации образовано тремя частями: крайним в модели изобарным устройством 10 для впрыска воды, крайним в модели изобарным устройством 20 для выпуска воды и стеклянной моделью 30 сети трещин. После сборки трех частей, широкие накладные пластины 40 размещают, соответственно, на верхней и нижней части стеклянной модели 30 сети трещин, а узкие накладные пластины 50 размещают, соответственно, на верхней и нижней части места сдвига и смещения стеклянной модели 30 сети трещин. Широкие накладные пластины 40 и узкие накладные пластины 50 плотно прикрепляют, а конец широкой накладной пластины 40, который обращен в направлении от узкой накладной пластины 50, плотно прикрепляют к верхней заслонке 13 впускного патрубка для воды внутри отверстия крайнего в модели изобарного устройства 10 для впрыска воды. Крайнее в модели изобарное устройство 10 для впрыска воды, крайнее в модели изобарное устройство 20 для выпуска воды, широкие накладные пластины 40 и узкие накладные пластины 50 подвергают герметизирующей обработке на краях соединения. Стеклянная модель 30 сети трещин может перемещаться в направлении оси x или оси y.[0032] In the present application, the preferred embodiment 1 shown in FIG. 2, and the device in this implementation scheme is formed by three parts: the model isobaric
[0033] Как показано на ФИГ. 2, после впрыска воды через впускной патрубок 11 для воды, вода сначала попадает в полость, определенную нижней заслонкой 13 впускного патрубка для воды и внутренними стенками крайнего в модели изобарного устройства 10 для впрыска воды, тем самым обеспечивая определенную степень эффекта буферного действия. После перетекания воды через нижнюю заслонку 13 впускного патрубка для воды, давление потока воды стремится к устойчивому состоянию, так что поток воды имеет одинаковое давление при попадании в трещины, а объемы притока воды в основном являются постоянными. Ввиду потери давления в процессе протекания воды через трещины в стеклянной модели 30 сети трещин, давление воды снижается после вытекания воды из стеклянной модели 30 сети трещин, и вытекающая вода наполняет отверстие крайнего в модели устройства 20 для сбора воды и газа. Благодаря тому, что в полости внутри отверстия имеет место эффект буферного действия, вода, вытекающая через выпускной патрубок 21 для воды, имеет постоянное давление. После обеспечения устойчивости потока воды во всей модели, используют дифференциальный манометр для измерения значений гидростатического давления впускного патрубка 11 для воды и выпускного патрубка 21 для воды, соответственно, на отверстии 14 для гидростатического испытания на впускном патрубке для воды и отверстии 22 для гидростатического испытания на выпускном патрубке для воды.[0033] As shown in FIG. 2, after water is injected through the
[0034] Конкретный способ проведения испытания в данной схеме реализации заключается в следующем:[0034] The specific way of testing in this implementation scheme is as follows:
[0035] Этап 1: Определяют размер узких накладных пластин 50: Узкие накладные пластины 50 соответствующего размера выполняют в соответствии с требуемой величиной и направлением сдвигового смещения.[0035] Step 1: Size of narrow overlay plates 50: Appropriately sized
[0036] Этап 2: Выполняют сборку устройства для проведения испытания: Выполняют сборку крайнего в модели изобарного устройства 10 для впрыска воды, крайнего в модели изобарного устройства 20 для выпуска воды и стеклянной модели 30 сети трещин, и соединяют их путем использования широких накладных пластин 40 и узких накладных пластин 50. Далее, крайнее в модели изобарное устройство 10 для впрыска воды, крайнее в модели изобарное устройство 20 для выпуска воды, широкие накладные пластины 40 и узкие накладные пластины 50 подвергают обработке для обеспечения водонепроницаемости (герметизируют с помощью герметика) на краях соединения.[0036] Step 2: Assemble the test device: Assemble the model outermost isobaric
[0037] Этап 3: Осуществляют подготовку к проведению испытания: Стеклянную модель 30 сети трещин перемещают в направлении оси x или оси y для достижения необходимой степени открытия и сдвигового смещения; и впрыскивают воду через впускной патрубок 11 для воды в крайнем в модели изобарном устройстве 10 для впрыска воды до выхода потока воды из выпускного патрубка 21 для воды в крайнем в модели изобарном устройстве 20 для выпуска воды (выход воды через выпускной патрубок 21 указывает на то, что давление воды внутри всей модели находится в устойчивом состоянии).[0037] Step 3: Prepare for testing: The
[0038] Этап 4. Измеряют значения давления воды на впускном и выпускном патрубках для воды: После обеспечения устойчивости всего потока воды на этапе 3 используют дифференциальный манометр для измерения значений гидростатического давления впускного патрубка 11 для воды и выпускного патрубка 21 для воды, соответственно, на отверстии 14 для гидростатического испытания на впускном патрубке для воды и отверстии 22 для гидростатического испытания на выпускном патрубке для воды.[0038] Step 4. Measure the water pressure values at the water inlet and outlet pipes: After ensuring the stability of the entire water flow in step 3, use a differential pressure gauge to measure the hydrostatic pressure values of the
[0039] Крайнее в модели изобарное устройство 10 для впрыска воды, согласно настоящему изобретению, обеспечивает равные значения давления воды во всех трещинах и разломах, а крайнее в модели изобарное устройство 20 для выпуска воды обеспечивает равные значения давления воды на выпускном патрубке для воды, так что в имитируемой области достигается гидростатическое давление установившегося потока. В настоящем изобретении реализовано лабораторное испытание с физической моделью просачивания при сдвиге для сети трещин путем перемещения одной отделяемой половины модели в направлении оси x или оси y. Сеть трещин в стеклянной модели 30 сети трещин, согласно настоящему изобретению, получают путем машинной обработки стеклянной пластины, обеспечивая простоту реализации и низкие затраты. Более того, за счет прозрачности стеклянной пластины, за просачиванием легко можно наблюдать в ходе проведения испытания. Для более простого наблюдения, источник воды может быть заменен на цветной красильный раствор, а поток цветного красильного раствора в разных направлениях трещин в модели сети трещин можно наблюдать через просачивание.[0039] The model extreme isobaric
[0040] Выше были описаны лишь предпочтительные варианты реализации настоящего изобретения. Следует отметить, что специалист в данной области техники может осуществить некоторые улучшения и модификации, не выходя при этом за рамки замысла настоящего изобретения, причем эти улучшения и модификации также следует трактовать, как входящие в рамки объема защиты настоящего изобретения.[0040] Only preferred embodiments of the present invention have been described above. It should be noted that certain improvements and modifications can be made by one skilled in the art without departing from the spirit of the present invention, and these improvements and modifications should also be construed as falling within the protection scope of the present invention.
[0041] Специалисту в данной области техники будет ясно, что если иное не определено, все термины (в том числе технические и научные термины), используемые в настоящем документе, имеют то же самое значение, которое в целом известно специалисту в области техники, к которой относится настоящее изобретение. Также следует понимать, что такие термины, как те, что определены в общем словаре, следует трактовать, как имеющие значения, согласующиеся со значениями в контексте уровня техники. Если в настоящем документе не определено иное, эти термины не следует интерпретировать в наиболее предпочтительном или слишком формальном смысле.[0041] Those skilled in the art will appreciate that, unless otherwise specified, all terms (including technical and scientific terms) used herein have the same meaning as generally known to those of skill in the art, to to which the present invention relates. It is also to be understood that terms such as those defined in the general vocabulary are to be construed as having meanings consistent with those in the context of the prior art. Unless otherwise defined herein, these terms should not be interpreted in the most preferred or overly formal sense.
[0042] Значение «и/или» в настоящей заявке относится к факту обеспечения каждого элемента отдельно или одновременно обоих элементов.[0042] The meaning of "and/or" in this application refers to the fact that each element is provided separately or both elements at the same time.
[0043] «Соединение» в настоящей заявке может означать непосредственное соединение между компонентами или непрямое соединение между компонентами через другой компонент.[0043] "Connection" in this application can mean a direct connection between components or an indirect connection between components through another component.
[0044] После ознакомления с представленными выше наиболее предпочтительными вариантами реализации, согласно настоящему изобретению, исходя из представленного выше содержания, компетентные специалисты будут полностью способны осуществить широкий ряд изменений и модификаций, не отклоняясь от объема технического замысла настоящего изобретения. Технический объем настоящего изобретения не ограничивается содержанием описания и должен определяться в соответствии с объемом формулы изобретения.[0044] After reading the above preferred embodiments of the present invention, based on the above content, competent specialists will be fully able to make a wide range of changes and modifications without deviating from the scope of the technical intent of the present invention. The technical scope of the present invention is not limited to the content of the description and should be determined in accordance with the scope of the claims.
Claims (14)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2020107041559 | 2020-07-21 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2777701C1 true RU2777701C1 (en) | 2022-08-08 |
Family
ID=
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU649844A1 (en) * | 1975-06-19 | 1979-02-28 | Иркутский государственный научно-исследовательский институт редких и цветных металлов | Method of creating system of cracks in simulating fissured rock on equivalent materials |
SU1154465A1 (en) * | 1984-02-13 | 1985-05-07 | Научно-Исследовательский Институт Строительства Угольных И Горно-Рудных Предприятий "Кузниишахтострой" | Method of producing model of fissured rock using equivalent materials |
RU2540717C1 (en) * | 2013-09-25 | 2015-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева" (КузГТУ) | Fractured rock massif model |
CN106706502A (en) * | 2017-03-14 | 2017-05-24 | 中国矿业大学 | Directional testing and visualizing system for seepage coefficient of rock fracture network |
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU649844A1 (en) * | 1975-06-19 | 1979-02-28 | Иркутский государственный научно-исследовательский институт редких и цветных металлов | Method of creating system of cracks in simulating fissured rock on equivalent materials |
SU1154465A1 (en) * | 1984-02-13 | 1985-05-07 | Научно-Исследовательский Институт Строительства Угольных И Горно-Рудных Предприятий "Кузниишахтострой" | Method of producing model of fissured rock using equivalent materials |
RU2540717C1 (en) * | 2013-09-25 | 2015-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева" (КузГТУ) | Fractured rock massif model |
CN106706502A (en) * | 2017-03-14 | 2017-05-24 | 中国矿业大学 | Directional testing and visualizing system for seepage coefficient of rock fracture network |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103954511B (en) | A kind of Fracture Networks rock shearing-seepage flow coupling experiment method | |
CN104314514B (en) | A kind of fractured reservoir Weak Gels profile control performance evaluation visual experimental apparatus and method | |
CN107202866A (en) | A kind of diverting agent temporarily blocks up henchnmrk test device and its method of work and application | |
CN205038028U (en) | Seam waterproof performance test device that shield tunnel multichannel line of defence stagnant water is sealed | |
WO2022017150A1 (en) | Test device for fracture network shear seepage and test method for same | |
CN105334142B (en) | A kind of experimental provision formed for simulating shield mud film | |
CN106198932B (en) | The experimental provision and method of water lithofacies interaction in a kind of simulation rock crack | |
CN106053240B (en) | A kind of the concrete component hydraulic fracture simulated experiment design method and device of synchronous load | |
CN209385105U (en) | Bored well performance experimental provision after a kind of simulation shale gas well pressure | |
CN203479673U (en) | Distributed fiber test platform for monitoring seepage of earth and rockfill dam | |
CN107121245A (en) | Shield tunnel lining segment two seals pad waterproof ability test device and method | |
CN105043960A (en) | Improved soil mass combined consolidation permeameter | |
CN107656036A (en) | A kind of HTHP dynamic joint seal gas-stopping effect evaluation experimental device and its evaluation method | |
CN208705178U (en) | A kind of temporary stifled crushing test device of simulation | |
CN109959775A (en) | A kind of pressure stabilizing simulation grouting test device and its application method | |
RU2777701C1 (en) | Device and method for performing leepage testing under shear for a network of cracks | |
CN205638405U (en) | Crack guiding device | |
CN104535424A (en) | Earth and rockfill dam core wall hydraulic fracturing and self-healing test device and method | |
JPS628033A (en) | Method for detecting leakage of piping | |
CN209908496U (en) | Crack simulation device and leak stoppage evaluation instrument | |
CN115219350A (en) | Multiphase rock triaxial compression shear seepage test system and test method | |
CN114113538B (en) | Assembled three-dimensional cross-fracture polymer grouting visualization device and test method thereof | |
CN104964797B (en) | A kind of elastic sealing gasket of shield tunnel " T font " watertightness method of inspection | |
CN206546313U (en) | A kind of two-dimentional rock sample shearing seepage tests sealing mechanism | |
CN204882314U (en) | Infiltration detector |