[发明专利]一种裂隙岩体渗透系数演化测试装置及试验方法

权利要求书

1.一种裂隙岩体渗透系数演化测试装置，其特征在于，包括岩芯夹持器以及设置于岩芯夹持器上方的注水箱、设置于岩芯夹持器下方的储水箱，所述岩芯夹持器中部具有置放夹持岩芯试样的置物腔，所述注水箱下部具有与置物腔联通的进水口，所述储水箱上部具有与置物腔联通的入水口，所述储水箱的下方设置有伸入储水箱的加压杆，所述加压杆由驱动装置驱动上下运行以施压作用于岩芯试样，所述岩芯夹持器置物腔内表面还具有加压垫层，所述加压垫层内设置有加压空腔，所述加压空腔与用于输入液压油的液压管路联通，所述液压管路上设置有油泵；

所述岩芯夹持器与注水箱之间还设置有上堵头，所述上堵头中部具有联通置物腔与注水腔内部的液体流动通道，所述液体流动通道的下部位于液体流动通道旁侧具有弓形槽口以给剪切作用下局部岩芯试样位移预留一定的空间；

所述岩芯夹持器与储水箱之间还设置有下堵头，所述下堵头中具有两条联通置物腔与储水腔的联通通道，其中一条联通通道截面面积大于加压杆截面积，以保证加压杆穿过下堵头伸入置物腔下部，另一条联通通道截面面积较小，用于传导渗过岩芯试样的液体至储水箱中；

所述上堵头下端面、下堵头上端面及加压杆顶部固定有高渗透性垫块；

所述注水箱侧部设置有注水口及排水口，所述储水箱侧部设置有泄水口，所述储水腔旁侧具有液位计。

2.根据权利要求1所述一种裂隙岩体渗透系数演化测试装置，其特征在于，岩芯夹持器两侧设置有轴承，所述轴承固定于支架上，所述支架下方设有滚轮。

3.根据权利要求1所述一种裂隙岩体渗透系数演化测试装置，其特征在于，所述驱动装置为气缸、液压缸或丝杠螺母机构。

4.根据权利要求2所述一种裂隙岩体渗透系数演化测试装置，其特征在于，支架旁侧具有控制柜，所述注水箱内设置有压力传感器，注水箱连接有注水管路，所述注水管路上设置有液体流量计，所述控制柜内设置有电源，所述控制柜上设置有背压阀、环压阀、注水箱压力表、显示器、环腔压力表，所述控制箱下部设置有向加压垫层充入油液的围压手摇泵和向注水箱注入具有压力的水的电动注入泵，所述电动注入泵与注水管路联通，控制箱上还设有用于显示岩芯试样的剪切速度的加载调速表、用于显示注水箱内液体的流量液体流量表、液体泵电源开关、总电源开关。

5.一种裂隙岩体渗透系数演化测试试验方法，其特征在于，利用如权利要求1所述的一种裂隙岩体渗透系数演化测试装置，具体步骤如下:

（1）制作规格为直径Φ=100mm，高度h=200mm的圆柱形岩体试样，岩体试样在中轴线处含有裂隙，将其装入岩芯夹持器，并固定装置；

（2）加压垫层充入油液，实现对岩体试样施加围压，直至预定的围压值并稳定该量值；

（3）将水源通过连接管路经注水口注入注水箱中，所述连接管路上设置有电动注入泵，通过电动注入泵施加水压力并确保水压力均小于试验时的围压，直至达到预定的水压值后，通过注水箱背压阀稳定水压；

（4）利用加压电机推动加压杆对岩体试样逐级加载剪应力，在这一过程中，每隔一段时间，记录一次剪应力和剪切作用下岩体试样发生的剪切位移量，同时，记录相应时刻的岩体裂隙渗水量。