[发明专利]底板岩体渗透系数测试模拟方法

摘要

本发明公开了一种底板岩体渗透系数测试模拟方法，属于岩体渗透系数测定技术领域。该方法首先调节承托定位系统使其达到测试所需角度，根据钻孔裂隙要求，调节裂隙开关；然后按照测试所需长度对第一注水管和第二注水管之间的连接处进行调节；安设封堵观测系统，包括模拟钻孔、裂隙开关和测试探头，裂隙开关位于模拟钻孔的周向上，测试探头位于模拟钻孔内，测试探头包括注水管、封堵胶囊、胶囊连接管和卡槽接头；最后，检验封堵效果并获取相关参数通过公式计算得到渗透系数。相比现有技术，本发明方法可以模拟不同裂隙、不同角度、不同注水段长度和不同水压下的钻孔状态，测出单位时间注入孔内和经裂隙漏失的水量，从而测算出底板岩层的渗透系数。

主权项

一种底板岩体渗透系数测试模拟方法，其所采用的模拟系统包括封堵观测系统、承托定位系统、气源供应系统和水源供应系统，其特征在于：模拟方法包括以下步骤：步骤一、调节承托定位系统使其达到测试所需角度，根据钻孔裂隙要求，调节裂隙开关，模拟裂隙排布，其中裂隙开关的开启与关闭代表裂隙的有无，裂隙开关开启的大小程度代表裂隙的大小；步骤二、确定注水管的长度，按照测试所需长度对第一注水管和第二注水管之间的连接处进行调节，以使注水管的总长度满足测试需求；步骤三、安设封堵观测系统，所述封堵观测系统包括模拟钻孔、裂隙开关和测试探头，所述裂隙开关设置有若干个，均位于所述模拟钻孔的周向上，所述测试探头位于所述模拟钻孔内，所述测试探头包括注水管、封堵胶囊、胶囊连接管和卡槽接头，所述注水管的一端为封堵端，另一端为注水端，所述卡槽接头设置在所述封堵端和注水端，所述封堵胶囊包设在所述卡槽接头上，相对的封堵胶囊之间连接所述胶囊连接管；注水管由第一注水管和第二注水管通过螺纹连接而成，由第一注水管和第二注水管连接而成的注水管的长度在0.5～1m之间可调，在所述第一注水管和第二注水管上分别有多个漏水孔；步骤四、检验封堵效果，关闭部分裂隙开关，打开气源供应系统，起胀封堵胶囊至设定压力；打开水源供应系统，向测试探头内注水，至测试水压停止，观察封堵效果，控制封堵胶囊封堵压力大于测试探头注水压力；步骤五、渗透系数测试，封堵效果合格后，打开步骤四关闭的裂隙开关，重新封堵、注水进行试验，待封堵压力、注水压力及注水流量稳定后，记录水源供应系统中总注水压力P和总注水量Q，或同时记录各裂隙开关的水流量q1、q2、q3······qn；步骤六、根据式(1)计算渗透系数，K=AQLP---(1)]]>式(1)中：K‑渗透系数，m/d；Q‑注水量，L/min；L‑注水段长度，m；P‑注水压力，Pa；A‑流量系数，取1.3～1.9；步骤七、卸压推进，关闭水源供应系统和气源供应系统，将封堵胶囊卸压，并推进测试探头至下一观测区域进行相应孔段的渗透系数测试，重复步骤五和步骤六，直至钻孔长度范围内观测完毕。