本发明专利技术公开了一种保真环境下岩石试验样品切割装置及切割方法，属于岩石样品制备技术领域。装置包括保真舱体；移位单元，其运输保真舱体内的岩芯；切割单元，其将岩芯切割；温控单元，其控制保真舱体内的温度；增压单元，其控制保真舱体内的压强。本发明专利技术的保真环境下岩石试验样品切割装置，无需人工调整岩芯位置，避免岩芯受到污染破坏，保证岩芯始终处于原位埋深应力及地温环境下，岩芯切割前后的位移及试样定位均由保真舱体外控制系统完成，配合温控单元及增压单元，使待切割岩芯始终保持在深部原位的高温高压环境下进行切割制备，最大程度保持了深部岩石的原位特征，提高制样效率及试样品质，同时为获取原位岩石力学参数提供了必须的原位岩芯。的原位岩芯。的原位岩芯。
【技术实现步骤摘要】
一种保真环境下岩石试验样品切割装置及切割方法
[0001]本专利技术属于岩石样品制备
，更具体地说，涉及一种保真环境下岩石试验样品切割装置及切割方法。
技术介绍
[0002]随着浅部资源的日益减少，进入深部开采已成为国内外矿产资源开采的必然趋势，在深部开采工程中产生的岩石力学问题是目前国内外采矿及岩石力学界研究的焦点，现有的岩石力学测试的岩样，都是深地钻取获得后，释放了原位应力和原位温度，再加工得之，因此，岩样已经不具备原位岩石力学的特征，测试结果也不能反映原位岩石力学性质。
[0003]因此，保真环境下岩石试验样品制备是研究深部岩石力学中的首要关键问题，成功制备保真环境下的岩石样品，意味着获取深部真实环境下的岩石力学性质，将会极大程度地完善深部岩石力学理论，为深部资源开采、资源开发的战略性部署提供有力的科学依据。
[0004]岩石试验样品是由岩芯加工而成，需要根据试验需求，将岩芯切割加工成六方体、圆柱体等需求的形状，而岩芯开采自深部区域，其赋存环境中有着高压力及高温度的特征，常规钻取及加工过程，会造成应力及温度的释放，使得岩芯“失真”，同时现有的人工/半人半自动化制备工艺，导致加工效率低，岩芯损耗大，对于采集成本高、可获取量少的深部岩芯，更是困扰学术和工业界的难题。
技术实现思路
[0005]为了解决上述技术问题至少之一，根据本专利技术的一方面，提供了一种保真环境下岩石试验样品切割装置，该装置包括：保真舱体，其为封闭结构，左右两端分别设有进料口及出料口；移位单元，其设于保真舱体内，运输保真舱体内的岩芯；切割单元，其设于保真舱体内，将岩芯切割；温控单元，其与保真舱体连接，控制保真舱体内的温度；增压单元，其与保真舱体连接，控制保真舱体内的压强。
[0006]根据本专利技术实施例的保真环境下岩石试验样品切割装置，可选地，所述移位单元包括：轨道，其沿保真舱体长度方向铺设于保真舱体底部；机械手，其一端与轨道滑动连接，另一端夹持岩芯。
[0007]根据本专利技术实施例的保真环境下岩石试验样品切割装置，可选地，所述切割单元包括方样切割部，其包括：安装座一，其与保真舱体内壁活动连接；样品口一，其贯穿开设于安装座一上，供岩芯通过；纵向切割件，其包括四个驱动轮和一根金刚砂丝线，驱动轮两两分布在样品口一
上下两侧，金刚砂丝线环绕于各驱动轮上形成一长度方向沿纵向的矩形；横向切割件，其也包括四个驱动轮和一根金刚砂丝线，驱动轮两两分布在样品口一左右两侧，金刚砂丝线环绕于各驱动轮上形成一长度方向沿横向的矩形。
[0008]根据本专利技术实施例的保真环境下岩石试验样品切割装置，可选地，所述切割单元包括切断部，其包括：安装座二，其与保真舱体内壁活动连接；样品口二，其贯穿开设于安装座二上，供岩芯通过；切断件，其安装于安装座二上，通过驱动金刚砂丝线切断岩芯。
[0009]根据本专利技术实施例的保真环境下岩石试验样品切割装置，可选地，所述温控单元包括：加热圈，其缠绕于保真舱体侧壁；调节器，其调节加热圈加热温度。
[0010]根据本专利技术实施例的保真环境下岩石试验样品切割装置，可选地，所述增压单元包括：液压加载机构，其于保真舱体连通，向保真舱体充入液体或抽出液体；伺服控制器，其控制液压加载机构的动作。
[0011]根据本专利技术实施例的保真环境下岩石试验样品切割装置，可选地，还包括：废料收集单元，其布置于切割单元正下方，收集切落的岩屑。
[0012]根据本专利技术实施例的保真环境下岩石试验样品切割装置，可选地，所述废料收集单元包括收集室及封闭板，封闭板远程控制开合，用于封闭或开放收集室的入口。
[0013]根据本专利技术的另一方面，提供了一种保真环境下岩石试验样品切割方法，基于本专利技术的保真环境下岩石试验样品切割装置，包括如下步骤：步骤一、将岩芯送入保真舱体内，移位单元的机械爪夹持岩芯；步骤二、伺服控制器控制液压加载机构向保真舱体内加压；步骤三、调节器控制加热圈对保真舱体内加温；步骤四、加压加温至目标条件后，移位单元运输岩芯至切割单元处，根据试验样品形状需求对岩芯进行切割；步骤五、切割过程中的废料落入废料收集单元，切割完成后，封闭废料收集单元，对保真舱体卸压后将废料取出。
[0014]根据本专利技术实施例的保真环境下岩石试验样品切割方法，可选地，步骤三中，在对保真舱体内加温时，需通过伺服控制器控制液压加载机构卸压。
[0015]有益效果相比于现有技术，本专利技术至少具备如下有益效果：本专利技术的保真环境下岩石试验样品切割装置，无需人工手动调整岩芯位置，避免岩芯受到污染破坏，岩芯切割前后的位移及岩石试样尺寸的定位均由保真舱体外控制系统操作完成，且有效降低了切割过程中的报废率，配合温控单元及增压单元，使待切割岩芯相当于在深部原位的高温高压环境下封闭进行切割，最大程度的保持了深部岩石的原位特征，解决了准确获取原位岩石力学性质的制约性难题。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本专利技术的一些实施例，而非对本专利技术的限制。
[0017]图1示出了本专利技术的保真环境下岩石试验样品切割装置示意图；图2示出了本专利技术的方样切割部示意图；图3示出了岩芯方样切割原理图；图4示出了本专利技术的切断部示意图；图5示出了岩芯切断原理图；图6示出了实施例7的保真环境下岩石试验样品切割装置示意图；附图标记：1、保真舱体；10、进料口；11、出料口；2、移位单元；20、轨道；3、切割单元；30、方样切割部；300、安装座一；301、样品口一；302、纵向切割件；303、横向切割件；31、切断部；310、安装座二；311、样品口二；312、切断件；4、温控单元；40、加热圈；41、调节器；5、增压单元；50、液压加载机构；500、进液管；501、出液管；51、伺服控制器；6、废料收集单元；1000、岩芯。
具体实施方式
[0018]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例的附图，对本专利技术实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0019]除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本专利技术专利申请说明书以及权利要求书中使用的“一”、“二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。
[0020]实施例1本实施例的保真环境下岩石试验样品切割装置，包括：保真舱体1，其为封闭结构，左右两端分别设有进料口10及出料口11；移位单元2，其设于保真舱体1内，运输保真舱体1内的岩芯1000；切割单元3，其设于保真舱体1内，将岩芯1000切割；温控单元4，其与保真舱体1连接，控制保真舱体1内的温度；增压单元5，其与保真舱体1连接，控制保真舱体1内的压强。
[0021]如图1所示，本实施例的保真舱体1呈中空圆柱体状，在保真舱体1两端面上分别本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种保真环境下岩石试验样品切割装置，其特征在于，包括：保真舱体，其为封闭结构，左右两端分别设有进料口及出料口；移位单元，其设于保真舱体内，运输保真舱体内的岩芯；切割单元，其设于保真舱体内，将岩芯切割；温控单元，其与保真舱体连接，控制保真舱体内的温度；增压单元，其与保真舱体连接，控制保真舱体内的压强。2.根据权利要求1所述的一种保真环境下岩石试验样品切割装置，其特征在于，所述移位单元包括：轨道，其沿保真舱体长度方向铺设于保真舱体底部；机械手，其一端与轨道滑动连接，另一端夹持岩芯。3.根据权利要求2所述的一种保真环境下岩石试验样品切割装置，其特征在于，所述切割单元包括方样切割部，其包括：安装座一，其与保真舱体内壁活动连接；样品口一，其贯穿开设于安装座一上，供岩芯通过；纵向切割件，其包括四个驱动轮和一根金刚砂丝线，驱动轮两两分布在样品口一上下两侧，金刚砂丝线环绕于各驱动轮上形成一长度方向沿纵向的矩形；横向切割件，其也包括四个驱动轮和一根金刚砂丝线，驱动轮两两分布在样品口一左右两侧，金刚砂丝线环绕于各驱动轮上形成一长度方向沿横向的矩形。4.根据权利要求2或3所述的一种保真环境下岩石试验样品切割装置，其特征在于，所述切割单元包括切断部，其包括：安装座二，其与保真舱体内壁活动连接；样品口二，其贯穿开设于安装座二上，供岩芯通过；切断件，其安装于安装座二上，通过驱动金刚砂丝线切断岩芯。5.根据权利要求1所述的一种保真环境下...
【专利技术属性】
技术研发人员：高亚楠，兰东昊，王云龙，张玉栋，郭鹏，丁峰，高峰，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：
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