一种真三轴加载的岩石钻孔取芯试验系统及试验方法技术方案

本发明专利技术公开了一种真三轴加载的岩石钻孔取芯试验系统及试验方法，该系统包括取芯框架、三轴加载系统和钻孔取芯系统三个部分：所述取芯框架用于固定安装钻孔取芯系统和三轴加载系统；所述三轴加载系统能够对待钻岩块进行真三轴加载以模拟深部岩体受地应力作用；所述钻孔取芯系统能够对真三轴应力状态下的岩块进行钻取岩芯试样；本发明专利技术的试验系统和方法，操作简单，功能完善，能够实现在室内条件下模拟高地应力作用下的深部岩体钻孔取芯过程，可以用于深部岩体钻孔取芯损伤研究。

【技术实现步骤摘要】
一种真三轴加载的岩石钻孔取芯试验系统及试验方法
本专利技术属于岩石力学试验设备领域，涉及一种岩石钻芯取样设备，具体涉及一种真三轴加载的岩石钻孔取芯试验系统及试验方法。
技术介绍
目前钻孔取芯是进行室内试验获取岩石力学参数的常用手段，但在取芯过程中钻头的振动磨损以及钻头与岩石接触部位出现的应力集中，产生拉剪破坏区域，这会导致钻取的岩芯受到一定程度的损伤。在钻取岩芯过程中岩样中某点竖向应力逐步解除，但横向应力在钻头越过该点后才能解除，这将产生主应力差，使得岩样受到拉应力，导致岩样内部微裂纹的萌生，影响岩样的物理力学性质。此外，针对地热资源开采、地下高放核废料深埋处置、油气和矿产资源深部开采、二氧化碳地质封存等深部大型岩体工程，岩体赋存在较高的地应力环境。有研究表明随着地应力水平增加，岩石内部取样损伤程度增大。因此能够准确评价室内试验得到的力学参数与真实深部岩体的力学参数的差异对于深部岩体工程的安全稳定至关重要。目前针对深部岩体工程的钻孔取芯损伤研究试验方案还有不足之处，主要表现为：为了研究不同力学环境下岩石的取样损伤，需要对不同深部、不同位本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种真三轴加载的岩石钻孔取芯试验系统，其特征在于：包括三轴加载系统、取芯框架和钻孔取芯系统，所述取芯框架内部用于放置待钻岩块和三轴加载系统，所述三轴加载系统能够对待钻岩块进行三向加卸载并保持设定压力，使待钻岩块处于真三轴应力状态，所述钻孔取芯系统安装在取芯框架顶部，能够对真三轴应力状态下的待钻岩块进行钻芯取样。/n

【技术特征摘要】
1.一种真三轴加载的岩石钻孔取芯试验系统，其特征在于：包括三轴加载系统、取芯框架和钻孔取芯系统，所述取芯框架内部用于放置待钻岩块和三轴加载系统，所述三轴加载系统能够对待钻岩块进行三向加卸载并保持设定压力，使待钻岩块处于真三轴应力状态，所述钻孔取芯系统安装在取芯框架顶部，能够对真三轴应力状态下的待钻岩块进行钻芯取样。


2.根据权利要求1所述的岩石钻孔取芯试验系统，其特征在于：所述三轴加载系统包括三个千斤顶和液压油站，三个千斤顶分别为两个水平方向的围压加载千斤顶和一个竖直向上的轴向加载千斤顶，所述轴向加载千斤顶安装在取芯框架内底部，两个围压加载千斤顶安装在取芯框架内两个相邻的侧壁上，三个千斤顶加载方向互相垂直，所述液压油站用于为三个千斤顶供油。


3.根据权利要求2所述的岩石钻孔取芯试验系统，其特征在于：三个千斤顶的前部均设有增加与待钻岩块接触面积的加压板。


4.根据权利要求3所述的岩石钻孔取芯试验系统，其特征在于：所述三轴加载系统还包括被动受力板，所述被动受力板由两个紧贴在取芯框架的受压板和中心预留有取芯孔的顶部盖板组成，其中每个受压板均安装在围压加载千斤顶相对一侧的取芯框架内侧壁上，所述顶部盖板安装在取芯框架的顶部，待钻岩块为放置在加压板、受压板以及顶部盖板之间的方形岩块。


5.根据权利要求4所述的岩石钻孔取芯试验系统，其特征在于：所述顶部盖板通过导轨滑块结构安装在取芯框架顶部，通过水平移动顶部盖板进行取芯框架内待钻岩块的取放，顶部盖板和取芯框架之间设有能将两者竖直方向固定的盖板固定装置。


6.根据权利要求5所述的岩石钻孔取芯试验系统，其特征在于：所述钻孔取芯系统采用门式结构，包括门型支架、支撑板和钻机，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：荣冠，陈志恒，徐李达，全军松，董硕，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42