一种标记饱和循环冻融岩样裂隙发育过程方法技术

本发明专利技术公开了一种标记饱和循环冻融岩样裂隙发育过程方法，包括以下步骤：S1、选取岩样，根据试验要求标定观察区域；S2、进行对照组记录，固定岩样后在试验前对观察区域进行拍摄记录；S3、开展冻融试验，并对观测区域进行观测以及拍摄记录；S4、重复进行冻融试验、并对不同循环冻融次数的岩样的观察区域进行多次观测以及拍摄记录；S5、将标记区域的岩样照片导入计算机辅助设计软件，进行裂隙描绘作业，并分析饱和循环冻融过程裂隙发育规律。本发明专利技术用于循环冻融岩石裂隙发育过程的标记，解决了裂隙繁多不易计数，裂隙不明显难以辨识等问题，同时方法简单，操作容易，成本低，对岩石裂隙标记及计数效果明显。及计数效果明显。及计数效果明显。

【技术实现步骤摘要】
一种标记饱和循环冻融岩样裂隙发育过程方法


[0001]本专利技术涉及岩石力学
，尤其涉及一种标记饱和循环冻融岩样裂隙发育过程方法。

技术介绍

[0002]我国露天煤矿多分布于内蒙古和新疆等地区，环境高寒，加之地下水的渗透作用，边坡岩体在循环冻融作用下裂隙逐渐发育，岩体强度随之下降，边坡稳定性备受质疑。关于循环冻融作用下岩体强度特性及其裂隙发育问题，已有部分相关研究，手段也不尽相同，如CT机扫描，声发射等。这些研究借助先进设备，结果比较准确，但是成本费用较高，操作复杂。目前针对此类问题缺乏一种简单易行，费用低廉的裂隙发育过程的标记方法，较为常见的方法是声发射试验以及CT扫描试验。
[0003]声发射试验：实验加载设备采用岩石力学试验机，实验过程中采用声发射监测系统监测岩石破坏全过程。对不同冻融循环次数和裂隙倾角条件下的岩样进行单轴压缩试验时，加载方式按变形控制,得到不同条件下的应力
‑
应变曲线以及峰值强度、峰值应变和弹性模量等力学参数。岩样进行单轴压缩实验同时，采用声发射监测系统对试件压缩全过程中的声发射信号进行监测和采集，传感器附着在试件表面，传感器和岩石样品表面之间使用真空硅脂进行耦合，以确保传感器与岩样的紧密贴合。
[0004]CT扫描试验：实验过程中采用低温箱进行温度控制，使用CT机进行冻结过程中岩石冰含量的CT检测。实验中每个岩样每次扫描20个层面，将被扫描物体内部特定断层分离开来并独立成像，通过图形的灰度级别展现岩石的内部结构及裂隙发展等。
[0005]但是在现有技术中，需要借助声发射监测系统或CT机，仪器成本高，且要求一定的仪器操作技术，声发射系统监测能对裂隙扩展的区域进行定位，无法显示裂隙形态，CT图像不能直观全面的显现裂隙数量及发育过程。

技术实现思路

[0006]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0007]为达到上述目的，本专利技术提出了一种标记饱和循环冻融岩样裂隙发育过程方法，包括以下步骤：
[0008]S1、选取岩样，根据试验要求标定观察区域；
[0009]S2、进行对照组记录，固定岩样后在试验前对观察区域进行拍摄记录；
[0010]S3、开展冻融试验，并对观测区域进行观测以及拍摄记录；
[0011]S4、重复进行冻融试验、并对不同循环冻融次数的岩样的观察区域进行多次观测以及拍摄记录；
[0012]S5、将标记区域的岩样照片导入计算机辅助设计软件，进行裂隙描绘作业，并分析饱和循环冻融过程裂隙发育规律。
[0013]本专利技术用于循环冻融岩石裂隙发育过程的标记，解决了裂隙繁多不易计数，裂隙
不明显难以辨识等问题，同时方法简单，操作容易，成本低，对岩石裂隙标记及计数效果明显。
[0014]可选地，在S1中，对岩样的选取时，需要符合以下要求：岩样直径为50mm，高100mm，试样完整，颜色均匀干净，色泽为浅色，无明显裂隙、杂色污染区域及色条。
[0015]进一步地，所述S2中，固定岩样拍照时，岩样及拍照设备放置位置、角度固定，且保证后续S3至S4中每次冻融后拍照时岩样、拍照设备的位置、角度与S2中岩样、拍照设备的位置、角度均相同，获得的岩样标记区域的照片大小及位置相同，以便于对比裂隙发育变化。
[0016]进一步地，所述S3中，具体包括以下步骤：
[0017]S31、试验准备，将真空饱和仪中加入足量墨水调色，试验真空饱和仪密封性；
[0018]S32、将岩样放入真空饱和仪中，浸泡至饱和；
[0019]S33、完成S32后，取出饱和岩样，取出后清水冲洗迅速放入高低温箱中低温冻结，后放置室温解冻；
[0020]S34、将岩样放置于试验前相同位置，观测岩样裂隙中水向外渗出裂隙被染色标记情况，并进行拍照记录。
[0021]进一步地，所述S3中，具体包括以下步骤：
[0022]S31、试验准备，将真空饱和仪中加入足量墨水调色，试验真空饱和仪密封性；
[0023]S32、将岩样放入真空饱和仪中，浸泡至饱和；
[0024]S33、完成S32后，取出饱和岩样，取出后清水冲洗迅速放入高低温箱中低温冻结，后放置室温解冻；
[0025]S34、将岩样放置于试验前相同位置，观测岩样裂隙中水向外渗出裂隙被染色标记情况，并进行拍照记录。
[0026]进一步地，所述S32中，岩样放入真空饱和仪中，真空泵抽3小时，浸泡9小时。
[0027]进一步地，S33中，放入高低温箱中，温度调至零下30
°
，恒温冻结12小时后，室温条件下解冻12小时。
[0028]进一步地，所述步骤S34中，解冻12小时后，裂隙完成标记，拍照记录时岩样和拍照设备的位置和角度与之前保持相同。
[0029]本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0030]本专利技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0031]图1为根据本专利技术一种标记饱和循环冻融岩样裂隙发育过程方法的方法步骤示意图；
[0032]图2是根据本专利技术一种标记饱和循环冻融岩样裂隙发育过程方法的方法流程示意图；
[0033]图3是根据本专利技术一种标记饱和循环冻融岩样裂隙发育过程方法的S3步骤具体方法步骤示意图。
具体实施方式
[0034]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0035]本专利技术提供一种标记饱和循环冻融岩样裂隙发育过程方法，以下参照图1至图3进行详细阐述。
[0036]一种标记饱和循环冻融岩样裂隙发育过程方法，包括以下步骤：
[0037]S1、选取岩样，根据试验要求标定观察区域；
[0038]S2、进行对照组记录，固定岩样后在试验前对观察区域进行拍摄记录；
[0039]S3、开展冻融试验，并对观测区域进行观测以及拍摄记录；
[0040]S4、重复进行冻融试验、并对不同循环冻融次数的岩样的观察区域进行多次观测以及拍摄记录；
[0041]S5、将标记区域的岩样照片导入计算机辅助设计软件，进行裂隙描绘作业，并分析饱和循环冻融过程裂隙发育规律。本实施例中计算机辅助设计软件选用AUTO CAD软件，将试验过程中拍照记录的裂隙图片导入AUTO CAD软件中，描绘裂隙，获得清晰的裂隙图，即可分析饱和循环冻融岩样裂隙发育过程。
[0042]本专利技术对于含地下水因素影响的冻融岩体裂隙计数，显现及损伤发育过程研究具有重要作用，无需借助先进仪器，操作简单，在普通实验室就能进行，现象直观，效果明显，相对于竞争对手的产品节省了仪器使用费用，使用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种标记饱和循环冻融岩样裂隙发育过程方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、选取岩样，根据试验要求标定观察区域；S2、进行对照组记录，固定岩样后在试验前对观察区域进行拍摄记录；S3、开展冻融试验，并对观测区域进行观测以及拍摄记录；S4、重复进行冻融试验、并对不同循环冻融次数的岩样的观察区域进行多次观测以及拍摄记录；S5、将标记区域的岩样照片导入计算机辅助设计软件，进行裂隙描绘作业，并分析饱和循环冻融过程裂隙发育规律。2.如权利要求1所述的一种标记饱和循环冻融岩样裂隙发育过程方法，其特征在于，在S1中，对岩样的选取时，需要符合以下要求：岩样直径为50mm，高100mm，试样完整，颜色均匀干净，色泽为浅色，无明显裂隙、杂色污染区域及色条。3.如权利要求1所述的一种标记饱和循环冻融岩样裂隙发育过程方法，其特征在于，所述S2中，固定岩样拍照时，岩样及拍照设备放置位置、角度固定，且保证后续S3至S4中每次冻融后拍照时岩样、拍照设备的位置、角度与S2中岩样、拍照设备的位置、角度均相同，获得的岩样标记区域的照片大小及位置相同，以便于对比裂隙发育变化。4.如权利要求1所述的一种标记饱和循环冻融岩样裂隙发育过程方法，其特征在于，所述S3中，具体...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭夏飞，李伟，周游，艾畅，闫杰，赵汝辉，任鹏，王东宇，普少昌，
申请(专利权)人：煤炭科学技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：