一种可视的岩石水力压裂平面问题的物理实验系统及方法

    公开(公告)号:CN111223376B

    公开(公告)日:2022-10-14

    申请号:CN202010089625.5

    申请日:2020-02-12

    申请人: 山东大学

    IPC分类号: G09B23/40

    摘要: 本发明公开了一种可视的岩石水力压裂平面问题的物理实验系统及方法,包括地应力加载及控制系统;水力伺服泵压系统;裂缝表面观测系统;内部变形与应力监测系统;地应力加载及控制系统用于向试样施加围压以模拟储层地应力;水力伺服泵压系统用于向试样中泵入压裂液;裂缝表面观测系统用于监测和记录压裂过程中的裂缝动态演化过程并对裂缝的演化过程进行分析处理;内部变形与应力监测系统用于监测水力裂缝扩展过程中试样内部的诱导应力演化规律和试样变形特性。此系统及方法可以解决上述岩石水力压裂物理实验存在的问题,对于发现多簇压裂新现象,揭示缝间岩石力学响应和竞争机制具有理论分析和数值模拟不可替代的重要作用。

    真三维地质力学模型试验锚杆预埋装置及操作方法

    公开(公告)号:CN109061108B

    公开(公告)日:2022-05-27

    申请号:CN201810980901.X

    申请日:2018-08-27

    申请人: 山东大学

    IPC分类号: G01N33/24 G01N1/28

    摘要: 本发明公开了真三维地质力学模型试验锚杆预埋装置及操作方法,所述锚杆预埋装置包括底座,顶盖,连接件,护筒和箍环;护筒由两个半圆形筒组成,护筒上设有锚杆定位孔,使用时护筒插入底座卡槽内并用箍环固定为一体。本发明解决了真三维地质力学模型试验中系统锚杆埋设困难、锚杆位置和方向难以固定、埋设范围有限的技术难题,同时该发明装置构造简单、拆卸方便、实用可靠,操作方法容易掌握,具有广阔的应用前景。

    地下工程试验模型内埋洞室的成腔装置

    公开(公告)号:CN102691511B

    公开(公告)日:2014-07-16

    申请号:CN201110067678.8

    申请日:2011-03-21

    申请人: 山东大学

    IPC分类号: E21D13/04

    摘要: 本发明涉及一种地下工程试验模型内埋洞室的成腔装置,包括中芯轴和若干弓形块体,所述若干相配合的弓形块体通过定位装置设置于中芯轴外部共同组成一椭球体空腔结构。使用时,先将成腔装置固定在设计位置,当模型材料分层填埋到装置相应位置时分别将销杆和环箍取出。当材料分层填埋到洞口时将中芯轴抽出,然后再抽出任意一块B型弓形块体即可将其它块体全部取出,从而在模型内部形成内置洞腔。本发明解决了内置洞腔无法开挖成型的技术难题,具有结构简单,成本低廉,易于组装、拆卸方便、可重复使用等优点。

    地质力学模型分层压实风干制作与切槽埋设测试仪器方法

    公开(公告)号:CN101950504B

    公开(公告)日:2011-10-19

    申请号:CN201010503227.X

    申请日:2010-10-11

    申请人: 山东大学

    IPC分类号: G09B23/40 G01N1/28

    摘要: 本发明涉及一种地质力学模型分层压实风干制作与切槽埋设测试仪器方法,包括以下步骤:1)确定压实模型体所需要的压力大小;2)摊铺材料,按照配比均匀拌合材料,称重后分层均匀摊铺在模型试验装置内;3)压实,将步骤2)中均匀摊铺的模型材料按照步骤1)确定的压力大小进行分层压实;4)风干,分层风干压实的模型材料;5)切槽埋设测试仪器,根据测试仪器埋设标高在压实风干成型的模型体中分层埋设测试仪器;6)重复步骤2)至5),直至完成整个模型体的制作。本发明具有如下特点:保证了模型体的密实性和均质性;整个模型制作过程高效、快捷、简便;保证了测试仪器布设位置准确不发生偏差;提高了模型制作工艺与测试技术水平。

    制作地质力学模型的分层拆卸压实实验装置

    公开(公告)号:CN101950503A

    公开(公告)日:2011-01-19

    申请号:CN201010502838.2

    申请日:2010-10-11

    申请人: 山东大学

    IPC分类号: G09B23/40

    摘要: 本发明涉及一种制作地质力学模型的分层拆卸压实实验装置,包括承压板、底部连接柱和可拆卸承压柱,所述承压板上均匀设有若干组连接柱,每组连接柱上面均设有若干层依次卡接的可拆卸承压柱。承压板为刚性结构,承压板上均匀切削有若干卡槽,若干连接柱分别固定在若干卡槽里。可拆卸承压柱各层之间加工有榫卯结构,各层可拆卸承压柱通过榫卯结构互相卡牢固定。本发明装置具有结构简单、使用方便、模型压实效果好等优点,有效提高了地质力学模型制作的工艺水平。

    一种预制支护结构的巷(隧)道真三轴试验模型制作方法

    公开(公告)号:CN118533598A

    公开(公告)日:2024-08-23

    申请号:CN202410455141.6

    申请日:2024-04-16

    IPC分类号: G01N1/36 G01N1/28

    摘要: 本发明设计了一种预制支护结构的巷(隧)道真三轴试验模型制作方法:首先制作一个一面开口,相对面中心处开设与所研究巷(隧)道形状尺寸一致孔洞的空心立方体模具,根据缩尺比例制作钢管混凝土支架和锚杆,锚杆穿过连接装置两侧预设孔洞,与钢管混凝土支架连接,使用螺母固定为整体;然后取环向封闭与巷(隧)道形状尺寸相同,且长度大于立方体模具的空心巷(隧)道模具,穿过预设的立方体模具孔洞,置于立方体模具中心,且与支护结构无缝接触;最后在立方体模具中浇筑混凝土,待凝固养护形成巷(隧)道围岩,抽出巷(隧)道模具并脱模。本发明较好地解决了含支护结构的巷(隧)道室内试验模型制作难题,能更好地模拟巷(隧)道变形及支护影响。

    基于微震声发射联合监测的矿震物理模拟试验系统与方法

    公开(公告)号:CN118330723A

    公开(公告)日:2024-07-12

    申请号:CN202410442673.6

    申请日:2024-04-12

    申请人: 山东大学

    IPC分类号: G01V1/28 G01V1/18 G01V1/30

    摘要: 本发明公开了基于微震声发射联合监测的矿震物理模拟试验与分析方法,包括:根据全光纤微震传感器和声发射传感器的设计位置在加载板上定位钻取圆孔并在板外安装与之同心的限位圆环;在加载板内壁粘贴隔震减摩板;待分层压实制作模型体至圆孔高度,将导波杆依次插入限位圆环、圆孔至模型体指定深度并填料压实、继续制作模型体;待模型体加载稳定后拆除限位圆环,将全光纤微震传感器与导波杆露出端连接,将声发射传感器粘贴在导波杆外侧壁平面内;通过敲击定位试验验证后正式开始模拟试验。该方法打破了传统模型试验监测应力、位移、应变等少数常规物理量的局限,引入岩层破裂震动信号的监测,为深入揭示大能量矿震孕育演化机制奠定了试验基础。

    一种考虑空间渗流特性的石膏岩溶蚀实验系统及方法

    公开(公告)号:CN117825261B

    公开(公告)日:2024-05-14

    申请号:CN202410255457.0

    申请日:2024-03-06

    IPC分类号: G01N17/00 G01N13/04 G01D21/02

    摘要: 本发明涉及岩石力学试验技术与设备技术领域,具体为一种考虑空间渗流特性的石膏岩溶蚀实验系统及方法,系统包括反应腔体,反应腔体内设有反应腔室,其底部设有排气口,反应腔室内设有多块石膏岩试样,石膏岩试样侧壁上设有电热线圈,石膏岩试样顶部和底部均设有透水垫块,透水垫块一侧设有轴向压力加载块,两个透水垫块之间的反应腔室为溶蚀反应区,溶蚀反应区分为多个溶蚀反应分区,溶蚀反应分区内设有可渗透多孔介质,每个溶蚀反应分区处均设有进水通道和排水通道,进水通道连接有集成流体控制系统和注水泵,排水通道连接有分区储液器。本发明能够将渗流异质性可控地引入实验系统,实现对地下水不同渗流路径下石膏岩溶解过程的真实模拟。

    页岩介质跨尺度多组分孔隙网络模型的构建方法及系统

    公开(公告)号:CN118015215A

    公开(公告)日:2024-05-10

    申请号:CN202410242233.6

    申请日:2024-03-04

    申请人: 山东大学

    IPC分类号: G06T17/05 G06T3/4076

    摘要: 本发明公开了页岩介质跨尺度多组分孔隙网络模型的构建方法及系统,获取不同分辨率尺度页岩的微观结构图像;从低分辨率图像中提取出孔隙和裂缝结构特征参数,不同矿物成分分布与含量表征;基于提取的数据,构建低分辨率图像对应的孔隙网络模型;从高分辨率图像中提取对应尺度的孔隙结构特征参数,对孔隙周边的矿物成分进行表征,标记出孔隙类型,得到高分辨率图像对应的孔隙网络模型;将高分辨率图像对应的孔隙网络模型,添加到低分辨率图像对应的孔隙网络模型中,整合不同分辨率下孔隙和裂隙结构特征参数;基于约束条件对不同分辨率下的孔隙进行跨尺度连接,构建反映页岩真实孔裂结构特征的跨尺度多组分孔隙网络模型。