[发明专利]岩石弱胶结岩石试件加工工艺

摘要

岩石弱胶结岩石试件加工工艺，包括以下步骤：（1）在现场进行钻孔取圆柱形的岩芯；（2）在岩芯圆周表面沿母线方向先开设有一道或两道排屑槽；（3）将岩芯放置到夹具内，确保岩芯的中心线与钻筒的中心线重合；（4）开启摇臂钻和鼓风机，将岩芯加工成为外径为51mm的长柱型试样；（5）将PVC管和长柱型试样放置到切割机上进行切割；（6）然后将100mm和/或50mm长的试样的圆周表面进行磨削。本发明采用钻削系统对现场实地钻孔岩芯试样进行钻取加工，并预先在岩芯圆周表面沿母线方向开设一道或两道排屑槽，有效避免弱胶结岩石标准试样加工过程中碎屑集聚造成试件过程中的卡钻，避免了钻进不顺利的现象，采用风冷的方式可确保试件的完整性。

主权项

1.岩石弱胶结岩石试件加工方法，其特征在于：所述的加工方法采用一种钻削系统，该钻削系统包括摇臂钻、夹具、密封连接装置、导风管、聚风罩、风量调节阀和鼓风机；夹具设置在摇臂钻的台板上，鼓风机设在摇臂钻一侧，摇臂钻的钻杆为空心结构，钻杆下端同轴向连接有钻筒，钻杆外部设有位于钻筒上方的密封连接装置，钻杆内设有位于钻筒上方的挡板，鼓风机的出风口通过聚风罩与导风管的一端连接，导风管的另一端与密封连接装置连接，密封连接装置的出风口与钻杆内壁连通；钻筒的内径为51mm，风量调节阀设在导风管上；密封连接装置包括同轴向套设在钻杆上的套管，套管内壁与钻杆外壁之间通过至少两个推力轴承转动连接，套管下端设有下环板，下环板内圈与钻杆外壁之间设有下耐磨密封圈，套管内设有位于最下部的一个推力轴承下方的上环板，上环板内圈与钻杆外壁之间设有上耐磨密封圈，钻杆上设有位于上耐磨密封圈和下耐磨密封圈之间的透风孔，套管上设有位于上耐磨密封圈和下耐磨密封圈之间的连接孔，套管外壁设有管接头，管接头一端与导风管连接，管接头另一端与连接孔连通；所述的加工方法包括以下步骤：（1）在现场进行钻孔取圆柱形的岩芯，所取的岩芯直径为62.5mm；（2）在岩芯圆周表面沿母线方向先开设有一道或两道排屑槽，排屑槽的横断面呈正方形，该正方形的边长为3mm；（3）将岩芯放置到夹具内，岩芯下端伸入到夹具内4‑6cm后操控夹具夹紧岩芯，同时确保岩芯的中心线与钻筒的中心线重合；（4）开启摇臂钻和鼓风机，调整摇臂钻的转速到160转/分钟，控制钻筒向下匀速移动，随着钻筒的向下移动，鼓风机产生的高压风依次通过聚风罩、导风管、管接头、连接孔、透风孔进入到钻杆内部，由于钻杆内部设有挡板，钻杆内的风向下进入到钻筒内，高压风为钻筒下端的钻头降温，岩屑由排屑槽排出，落到台板上，当钻筒下端邻近夹具0.5‑1cm时，停止向下移动，向上退出钻筒，关闭摇臂钻和鼓风机，这样就将岩芯加工成为外径为51mm的长柱型试样；（5）根据岩石力学试验规程规定，在实验时要制备直径50mm、高为100mm的标准试件或者是直径为50mm、高度为30mm的试件；需要对长柱型试样进行切割，使用一个内径小于50mm的PVC管，沿PVC管的母线方向开设有一道通透的伸缩槽孔，将长柱型试样插入到PVC管内，PVC管将长柱型试样紧紧包裹住，量取伸出PVC管的长度等于100mm或30mm，将PVC管和长柱型试样放置到切割机上进行切割，切割机的切割片沿PVC管的端部边沿切下，在切割的过程中要控制好速度，推进速度要慢，压力值为15psi，为0.1034MPa；（6）然后将100mm和/或30mm长的试样的圆周表面进行磨削，磨削时砂轮每次进0.2mm，直到试样的外径达到50mm后停止磨削，这样就将试样加工成为直径50mm、高为100mm的标准试件和/或是直径为50mm、高度为30mm的试件；钻筒上部内壁和钻杆下部外壁均为结构相同的正六棱柱结构，钻杆下部插设在钻筒上部内，钻杆外部设有与钻筒上端顶压接触的限位环板，钻筒与钻杆之间沿径向方向插设有定位销轴。