【技术实现步骤摘要】
测量岩石节理面剪切过程中裂隙变化的实验方法及其系统
本专利技术涉及地热开采的岩石力学试验
，特别涉及一种基于地热开采的真三轴岩石渗流试验加载装置及具有其的试验系统。
技术介绍
节理是岩体受力断裂后两侧岩块没有显著位移的小型断裂构造。岩石节理面剪切特性对于众多工程(地下空间开挖、边坡设计、页岩气开采、地热开采、核废料地下存贮等)意义重大。目前大多数测试方法和测试技术主要针对测量岩石节理面的剪切强度，对于岩石节理面在剪切过程中裂隙空腔大小的测试较少。岩石节理面在剪切过程中裂隙空腔大小对地热、页岩气开采中流体的流动、溶质的运移的研究具有重要的意义。由于岩石节理面粗糙，且岩石节理面在剪切过程中伴随着粗糙度的破坏和变形，现有常规的测试手段很难准确测量上下节理面的分离程度，阻碍了对于岩石节理面剪切渗流的进一步研究。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种测量岩石节理面剪切过程中裂隙空腔大小的实验方法，以测量岩石节理面剪切过程中裂隙空腔大小，从而便于对于岩石节理面剪切渗流进行进一步的研究。本专利...
【技术保护点】
1.一种测量岩石节理面剪切过程中裂隙变化的实验方法，其特征在于，包括步骤：/nS1.提供被裂隙划分为上岩块和下岩块的岩石试样，并对上岩块和下岩块分别进行三维扫描，得到上岩块和下岩块间节理面各点的高度Z；/nS2.将上岩块和下岩块的节理面完全贴合，施加剪切力驱使上岩块和下岩块沿节理面发生相对位移；/nS3.上岩块的上侧面和下岩块的下侧面中一者设置有阵列声波发射装置，上岩块的上侧面和下岩块的下侧面中另一者对应设置有阵列声波接收装置；阵列声波发射装置发出的纵向声波被与之正对的阵列声波接收装置接收，得到纵向声波传送时间t；/nS4.计算获得位移后上岩块和下岩块的节理面间的裂隙尺寸。/n
【技术特征摘要】
1.一种测量岩石节理面剪切过程中裂隙变化的实验方法，其特征在于，包括步骤：
S1.提供被裂隙划分为上岩块和下岩块的岩石试样，并对上岩块和下岩块分别进行三维扫描，得到上岩块和下岩块间节理面各点的高度Z；
S2.将上岩块和下岩块的节理面完全贴合，施加剪切力驱使上岩块和下岩块沿节理面发生相对位移；
S3.上岩块的上侧面和下岩块的下侧面中一者设置有阵列声波发射装置，上岩块的上侧面和下岩块的下侧面中另一者对应设置有阵列声波接收装置；阵列声波发射装置发出的纵向声波被与之正对的阵列声波接收装置接收，得到纵向声波传送时间t；
S4.计算获得位移后上岩块和下岩块的节理面间的裂隙尺寸。
2.如权利要求1所述的测量岩石节理面剪切过程中裂隙变化的实验方法，其特征在于，阵列声波发射装置和阵列声波接收装置分别呈矩阵状对应设置，定义于X方向对应设置有n个声波发射装置和声波接收装置、于Y方向对应设置有m个声波发射装置和声波接收装置；定义处于X方向第i个、Y方向第j个的发射装置和对应的接收装置于水平面上的位置为(Xi，Yj)，其中i＝1，2，3...，n，j＝1，2，3....，m；步骤S2中上岩块和下岩块沿节理面发生相对位移时，声波发射装置相对声波接收装置于X方向发生剪切位移Δx、Y方向发生剪切位移Δy；择取位移后相正对的部分声波发射装置和声波接收装置间的纵向声波传送时间数据t，作为步骤S4中计算位移后上岩块和下岩块间节理面间的裂隙尺寸的数据基础。
3.如权利要求2所述的测量岩石节理面剪切过程中裂隙变化的实验方法，其特征在于，步骤S3中经由声波发射装置发出的纵向声波被与之正对的阵列声波接收装置接收的过程中，纵向声波穿过岩石厚度：
H＝H0-zi-Δx，j-Δy+zi，j；
其中H0为剪切前、上岩块和下岩块的节理面完全贴合状态下的岩石试样高度，可以在步骤S2中上岩块和下岩块的节理面完全贴合之后、上岩块和下岩块沿节理面发生相对位移之前经过测量获得；zi-Δx，j-Δy、zi，j分别为水平面内(Xi-Δx，Yj-Δy)、(Xi，Yj)处对应节理面的高度。
4.如权利要求3所述的测量岩石节理面剪切过程中裂隙变化的实验方法，其特征在于，所述步骤S4中“计算获...
【专利技术属性】
技术研发人员：叶皆显，党文刚，黄林冲，刘建坤，马建军，陈俊鹏，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：广东;44
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