本实用新型专利技术提供了一种裂隙渗流试验装置，属于岩石力学试验技术领域。包括第一渗流接头、第二渗流接头、岩石裂隙试样、水泵和调节组件。第一渗流接头包括第一缓冲腔和第一接头面板，第一接头面板具有第一接口，第一缓冲腔具有第二接口。第二渗流接头包括第二缓冲腔和第二接头面板，第二接头面板具有第三接口，第二缓冲腔具有第四接口。岩石裂隙试样包括第一端面和第二端面且内部具有裂隙。调节组件包括螺杆、第一锁紧螺帽和第二锁紧螺帽试验人员可以通过沿螺杆的长度方向调节第一渗流接头、第二渗流接头的间距并锁紧，以适应不同尺寸的岩石裂隙试样，结构简单，操作方便，能够提高分析裂隙岩体的渗流规律和变化特征的测量精确度和效率。效率。效率。
【技术实现步骤摘要】
裂隙渗流试验装置
[0001]本技术涉及岩石力学试验
，特别涉及一种裂隙渗流试验装置。
技术介绍
[0002]地下水、油气、煤层气和地热等资源都只能在裂隙高度发展的岩层中开采，油气地层与煤层的水力压裂更需精准控制岩层裂隙中流体注入量，而放射性核废料的地质封存、CO2地下储存等则需尽量减少岩体中的流体渗透。岩石破裂后形成的裂隙是主要的渗流通道，而获取裂隙流动特征是控制岩石渗流影响的前提，因此岩石裂隙渗流一直是工程研究的热点。岩体中的裂隙是岩体渗流的主要路径，裂隙的渗流特性是研究岩体地下水渗流规律的基础与关键环节。
[0003]在相关技术中，对于复杂几何特征的天然裂隙，直接从现场进行试验的难度较大而且干扰因素较多，试验人员通常采用光滑平行板模型对裂隙进行模拟，结合达西层流假设建立的线性立方定律对岩隙中的水流运动规律进行分析。
[0004]由于天然岩体裂隙具有有限的延展长度，且壁面起伏、粗糙，还可能伴有充填物，同时加上水力梯度和环境应力等的影响，使得岩体裂隙中的真实流动规律十分复杂。岩体裂隙的这些性质直接导致了渗流路径的曲折，从而在渗流过程中往往容易形成渗流优势通道，出现非线性流动的现象。因此，直接利用平行板模型描述天然岩体裂隙的水力传导特性将会夸大裂隙的实际导水能力，无法反映裂隙的真实渗流特性。并且在需要对不同尺寸的岩石裂隙进行渗流试验时，往往需要针对性的制备多套试样模型进行分别试验，制造和拆装工序复杂，导致对裂隙岩体的渗流规律和变化特征的测试精确度和效率低。
技术实现思路
[0005]本技术实施例提供了一种裂隙渗流试验装置，结构简单，操作方便，能够提高对裂隙岩体的渗流规律和变化特征的测量精确度和效率。所述技术方案如下：
[0006]本技术实施例提供了一种裂隙渗流试验装置，包括：第一渗流接头、第二渗流接头、岩石裂隙试样、水泵和调节组件，
[0007]所述第一渗流接头包括第一缓冲腔和第一接头面板，所述第一缓冲腔包括相反的第一连接面和第二连接面，所述第一接头面板连接于所述第一连接面上，所述第一接头面板上具有第一接口和第一安装孔，所述第一接口与所述水泵的出口连通，所述第二连接面上具有第二接口，所述第一接口与所述第二接口均与所述第一缓冲腔的内腔连通；
[0008]所述第二渗流接头包括第二缓冲腔和第二接头面板，所述第二缓冲腔包括相反的第三连接面和第四连接面，所述第二接头面板连接于所述第三连接面上，所述第二接头面板上具有第三接口和第二安装孔，所述第三接口与外部连通，所述第四连接面上具有第四接口，所述第三接口与所述第四接口均与所述第二缓冲腔的内腔连通；
[0009]所述岩石裂隙试样呈长方体且包括相反的第一端面和第二端面，所述岩石裂隙试样内部具有采用巴西劈裂法劈裂形成的裂隙，所述裂隙连通所述第一端面和所述第二端
面，所述第一端面与所述第二连接面相贴且所述裂隙与所述第二接口连通，所述第二端面与所述第四连接面相贴且所述裂隙与所述第四接口连通；
[0010]所述调节组件包括螺杆、第一锁紧螺帽和第二锁紧螺帽，所述第一接头面板通过所述第一安装孔可滑动地安装在所述螺杆上，所述第一锁紧螺帽配合安装在所述螺杆上且位于所述第一接头面板背向所述岩石裂隙试样的一侧；所述第二接头面板通过所述第二安装孔可滑动地安装在所述螺杆上，所述第二锁紧螺帽配合安装在所述螺杆上且位于所述第二接头面板背向所述岩石裂隙试样的一侧。
[0011]可选地，所述第一接头面板呈矩形，所述第一接头面板上具有多个所述第一接口，多个所述第一接口沿所述第一接头面板的长度方向均匀间隔布置；所述第二接头面板呈矩形，所述第二接头面板上具有多个所述第三接口，多个所述第三接口沿所述第二接头面板的长度方向均匀间隔布置。
[0012]可选地，所述试验装置还包括两根一分多管道，所述两根一分多管道均包括主管道和多个分支管道，所述多个分支管道均与所述主管道连接，所述水泵的出口与其中一根所述一分多管道的所述主管道连接，所述多个分支管道分别于多个第一接口连接；其中另一根所述一分多管道的所述多个分支管道分别与多个所述第三接口连接。
[0013]可选地，所述分支管道上具有外螺纹，每个所述第一接口上均设置有与所述分支管道相匹配的第一螺帽，每个所述第三接口上均设置有与所述分支管道相匹配的第二螺帽。
[0014]可选地，所述试验装置包括多组所述调节组件，所述第一接头面板上具有多个所述第一安装孔，多个所述第一安装孔呈矩形阵列布置；所述第二接头面板上具有多个所述第二安装孔，多个所述第二安装孔呈矩形阵列布置。
[0015]可选地，所述第一端面与所述第二连接面之间设置有第一橡胶垫片，所述第一橡胶垫片围绕所述第二接口设置；所述第二端面与所述第四连接面之间设置有第二橡胶垫片，所述第二橡胶垫片围绕所述第四接口设置。
[0016]可选地，所述岩石裂隙试样位于所述第一端面和所述第二端面之间的侧面上覆盖有密封胶层。
[0017]可选地，所述试验装置还包括试验盒，所述岩石裂隙试样安装于所述试验盒内且与所述试验盒的通过螺栓固定连接，所述试验盒与所述第一端面和第二端面相贴的侧壁上具有用于供所述裂隙外露的开口。
[0018]可选地，所述试验盒上具有安装口，所述安装口位于所述试验盒与所述第一端面和第二端面相贴的侧壁之间。
[0019]可选地，所述第一渗流接头、所述第二渗流接头和所述试验盒均为钢制结构件。
[0020]本技术实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
[0021]在需要进行岩石裂隙渗流试验时，首先制作与需要研究的岩石体积相同长*宽*深为20cm*5cm*5cm的标准长方体岩石试块，并通过巴西劈裂法沿其长度方向劈裂形成裂隙，以制成岩石裂隙试样。之后将第一渗流接头和第二渗流接头分别设置在岩石裂隙试样的两侧，并沿螺杆的长度方向滑动第一渗流接头和第二渗流接头以使两者向岩石裂隙试样靠近，将第一渗流接头的第一缓冲腔上的第二连接面与岩石裂隙试样的第一端面相贴，使第二接口与裂隙相连通；将第二渗流接头的第二缓冲腔上的第四连接面与岩石裂隙试样的第
二端面相贴，使第四接口与裂隙连通。之后拧动第一锁紧螺帽直到与第一接头面板相抵，拧动第二锁紧螺帽直到与第二接头面板相抵，实现锁紧固定，完成第一端面与第二连接面的固定连接，以及第二端面与第四连接面的固定连接。之后通过管道将水泵的出口与第一接口连通，通过水泵向第一渗流接头注入实验用溶液，溶液经过第一接口会优先进入第一缓冲腔中，在第一缓冲腔中汇集后通过第二接口均匀流入岩石裂隙试样的裂隙中，沿裂隙渗流最终通过接口流入到第二缓冲腔中，并最后由第三接口排放到外部。试验人员可以通过在岩石裂隙试样上钻孔布设压力传感器对裂隙中的水流压力进行监测和收集，监测成果可用于对岩石裂隙中的水流运动规律进行分析。
[0022]相比采用光滑平行板模型对裂隙进行模拟，本技术采用真实岩石裂隙样本对渗流环境进行模拟，同时通过设置调节组件，试验人员可以通过沿螺杆的长度方向调节第一渗本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种裂隙渗流试验装置，其特征在于，包括：第一渗流接头(1)、第二渗流接头(2)、岩石裂隙试样(3)、水泵(4)和调节组件(6)，所述第一渗流接头(1)包括第一缓冲腔(11)和第一接头面板(12)，所述第一缓冲腔(11)包括相反的第一连接面(111)和第二连接面(112)，所述第一接头面板(12)连接于所述第一连接面(111)上，所述第一接头面板(12)上具有第一接口(121)和第一安装孔(122)，所述第一接口(121)与所述水泵(4)的出口连通，所述第二连接面(112)上具有第二接口(1121)，所述第一接口(121)与所述第二接口(1121)均与所述第一缓冲腔(11)的内腔连通；所述第二渗流接头(2)包括第二缓冲腔(21)和第二接头面板(22)，所述第二缓冲腔(21)包括相反的第三连接面(211)和第四连接面(212)，所述第二接头面板(22)连接于所述第三连接面(211)上，所述第二接头面板(22)上具有第三接口(221)和第二安装孔(222)，所述第三接口(221)与外部连通，所述第四连接面(212)上具有第四接口(2121)，所述第三接口(221)与所述第四接口(2121)均与所述第二缓冲腔(21)的内腔连通；所述岩石裂隙试样(3)呈长方体且包括相反的第一端面(31)和第二端面(32)，所述岩石裂隙试样(3)内部具有采用巴西劈裂法劈裂形成的裂隙(33)，所述裂隙(33)连通所述第一端面(31)和所述第二端面(32)，所述第一端面(31)与所述第二连接面(112)相贴且所述裂隙(33)与所述第二接口(1121)连通，所述第二端面(32)与所述第四连接面(212)相贴且所述裂隙(33)与所述第四接口(2121)连通；所述调节组件(6)包括螺杆(61)、第一锁紧螺帽(62)和第二锁紧螺帽(63)，所述第一接头面板(12)通过所述第一安装孔(122)可滑动地安装在所述螺杆(61)上，所述第一锁紧螺帽(62)配合安装在所述螺杆(61)上且位于所述第一接头面板(12)背向所述岩石裂隙试样(3)的一侧；所述第二接头面板(22)通过所述第二安装孔(222)可滑动地安装在所述螺杆(61)上，所述第二锁紧螺帽(63)配合安装在所述螺杆(61)上且位于所述第二接头面板(22)背向所述岩石裂隙试样(3)的一侧。2.根据权利要求1所述的裂隙渗流试验装置，其特征在于，所述第一接头面板(12)呈矩形，所述第一接头面板(12)上具有多个所述第一接口(121)，多个所述第一接口(121)沿所述第一接头面板(12)的长度方向均匀间隔布置；所述第二接头面板(22)呈矩形，所述第二接头面板(22)上具有多个所述第...
【专利技术属性】
技术研发人员：冯细霞，年夫喜，杨仕志，陈雷，叶祖洋，罗旺，
申请(专利权)人：湖北省水利水电规划勘测设计院，
类型：新型
国别省市：
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