一种考虑分级围压和缝网形态的颗粒运移模拟装置及方法

    公开(公告)号:CN119294216B

    公开(公告)日:2025-03-25

    申请号:CN202411815257.2

    申请日:2024-12-11

    Applicant: 山东大学

    Abstract: 本发明涉及隧道围岩裂隙加固与油气开发领域,提出了一种考虑分级围压和缝网形态的颗粒运移模拟装置及方法,装置包括搅拌罐、送料机、螺杆泵以及裂缝模块,送料机输出端与搅拌罐入口连接,搅拌罐出口通过控制阀与螺杆泵输入端连接,螺杆泵输出端通过第一电磁流量计与裂缝模块入口连接,裂缝模块入口有多个,每个裂缝模块入口与第一电磁流量计之间均设有闸阀,裂缝模块出口通过第二电磁流量计与废液罐连接;裂缝模块包括四种子模块,分别为一般裂缝模块、变缝宽裂缝模块、粗糙裂缝模块、闭合裂缝模块,每个子模块处均设有摄像机。本发明能够获得更准确的裂缝内颗粒材料的运移规律,有助于实际工程生产中更好地设计颗粒浆体泵送方案,减少生产成本。

    多孔介质多场耦合行为的等效离散模型构建方法及系统

    公开(公告)号:CN118485013B

    公开(公告)日:2025-02-18

    申请号:CN202410456775.3

    申请日:2024-04-16

    Applicant: 山东大学

    Abstract: 本发明属于多孔介质建模领域,提供了多孔介质多场耦合行为的等效离散模型构建方法及系统。其中,该方法包括获取多孔介质颗粒信息及孔隙结构特征参数;根据多孔介质颗粒信息中的颗粒尺寸及分布情况,将每个颗粒映射到一个截断八面体晶胞中心的对应位点并通过键连接,再将多孔介质颗粒信息中的颗粒成分特性分配至对应截断八面体晶胞中心的各个方向和区域的键上,将矿物颗粒持续分配至对应截断八面体晶胞中,直至所有截断八面体晶胞的累积体积分数等于实验测量值;将孔隙结构特征参数随机分配到各个确定尺寸大小的截断八面体晶胞的面心中,利用喉道来连接相邻的面心,直至所有截断八面体晶胞中的累计孔喉体积达到实验测量值为止。

    一种可模拟石膏岩岩溶塌陷的试验装置及其试验方法

    公开(公告)号:CN119310261A

    公开(公告)日:2025-01-14

    申请号:CN202411846398.0

    申请日:2024-12-16

    Applicant: 山东大学

    Abstract: 本发明涉及石膏岩岩溶塌陷技术领域,提供了一种可模拟石膏岩岩溶塌陷的试验装置及其试验方法,试验装置包括依次循环连通的模型箱结构、溶洞模拟箱、水位控制系统及循环水箱;模型箱结构包括上下连接的上桶和下桶,上桶和下桶均为双侧壁结构,双侧壁结构形成内腔体和外腔体,内腔体和外腔体之间通过布设有透水孔的内侧壁连通,所述上桶的外腔体与所述下桶的外腔体之间设有隔板,水位控制系统包括水位箱体、水流隔离机构和气压控制机构。本方案不仅可以用于模拟覆盖型岩溶灾变过程,也可用于模拟无覆盖层的石膏岩的灾变过程,本结构使得实试验操作更加便捷,可以快速调整试验条件,从而缩短了试验周期,提高了研究效率。

    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

    Applicant: 山东大学

    Abstract: 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。

    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

    Applicant: 山东大学

    Abstract: 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。

    自平衡液压系统、岩石试件表面法向位移监测装置及方法

    公开(公告)号:CN114264546B

    公开(公告)日:2024-02-06

    申请号:CN202111602578.0

    申请日:2021-12-24

    Applicant: 山东大学

    Abstract: 本发明公开了自平衡液压系统、岩石试件表面法向位移监测装置及方法,包括测量杆、第一柱体以及第二柱体,所述第一柱体嵌套在第二柱体内构成自平衡油室;所述测量杆自第二柱体贯穿自平衡油室,并伸出第一柱体;所述测量杆伸出第一柱体的端部侧壁设有进油口,所述测量杆内部还设置有导流通道,所述导流通道分别与所述进油口以及所述自平衡油室连通;通过自平衡液压系统和位移传感器的组合,解决传统常规三轴压力室在开展岩石力学及岩石裂隙剪切渗流试验时岩石试样的法向位移测量不精确等难题。

    用于地质力学模型试验预留洞室的模型体制作装置及方法

    公开(公告)号:CN114743448B

    公开(公告)日:2023-07-11

    申请号:CN202210467806.6

    申请日:2022-04-29

    Applicant: 山东大学

    Abstract: 本发明公开了一种用于地质力学模型试验预留洞室的模型体制作装置及方法,包括底座、十字内撑和至少一段圆柱形侧板;每段圆柱形侧板包括四个平行边弧形柱侧板和四个直角扇形柱侧板,且平行边弧形柱侧板和直角扇形柱侧板交替拼接在一起组成所述的圆柱形侧板;圆柱形侧板底部固定在底座上,圆柱形侧板内部插装所述的十字内撑。通过改变侧板的大小和形状可以实现任意尺寸、任意洞型的模型体的制作。本发明解决了地质力学模型试验中预留洞室制作困难、不同形式的洞型难以预制的问题,同时该发明构造简单、拆卸方便、实用可靠和价格低廉的优点,安装和拆卸等操作方法也易于掌握,具有非常广阔的推广应用价值。

    用于地质力学模型试验预留洞室的模型体制作装置及方法

    公开(公告)号:CN114743448A

    公开(公告)日:2022-07-12

    申请号:CN202210467806.6

    申请日:2022-04-29

    Applicant: 山东大学

    Abstract: 本发明公开了一种用于地质力学模型试验预留洞室的模型体制作装置及方法,包括底座、十字内撑和至少一段圆柱形侧板;每段圆柱形侧板包括四个平行边弧形柱侧板和四个直角扇形柱侧板,且平行边弧形柱侧板和直角扇形柱侧板交替拼接在一起组成所述的圆柱形侧板;圆柱形侧板底部固定在底座上,圆柱形侧板内部插装所述的十字内撑。通过改变侧板的大小和形状可以实现任意尺寸、任意洞型的模型体的制作。本发明解决了地质力学模型试验中预留洞室制作困难、不同形式的洞型难以预制的问题,同时该发明构造简单、拆卸方便、实用可靠和价格低廉的优点,安装和拆卸等操作方法也易于掌握,具有非常广阔的推广应用价值。

    岩石三轴力学渗透特性测试仪及测试方法

    公开(公告)号:CN109253962B

    公开(公告)日:2021-12-28

    申请号:CN201811280219.6

    申请日:2018-10-30

    Applicant: 山东大学

    Abstract: 本发明公开了一种岩石三轴力学渗透特性测试装置及测试方法,包括气体充填与采集模块、煤岩三轴力学渗透测试模块、液压加载模块、气体流量采集模块;气体充填与采集模块完成对三轴压力系统提供稳定的气体渗流压力并实现气压的智能控制和高精高频采集。煤岩三轴力学渗透测试模块为煤岩试件进行压力加载和气体渗流提供密闭的空间,测量三轴应力加载条件下的煤岩试件渗透率,同时实现煤岩试件在试验过程中的轴向及环向变形数据的采集,并进行煤岩在受力变形过程中渗透率的测试;液压加载模块对型煤试件的轴向、环向应力加载控制和加载过程中煤岩应力应变的测试;气体流量采集模块可完成出气通道气体流量的采集。

    硬脆性岩石的高温三轴卸荷流变试验方法

    公开(公告)号:CN110542615A

    公开(公告)日:2019-12-06

    申请号:CN201910843396.9

    申请日:2019-09-06

    Abstract: 本发明涉及岩石卸荷试验技术领域,提供一种硬脆性岩石的高温三轴卸荷流变试验方法,包括如下步骤:采用三轴流变方式对硬脆性岩石进行加载和卸荷,并确定硬脆性岩石单轴抗压强度大小;确定试验温度、围压、轴压、轴向偏应力、试验卸荷分级以及卸荷方式;加热至预设试压温度,施加围压至预设值,待硬脆性岩石形变稳定后,施加轴向偏应力至预设值,待形变稳定后,轴向形变值和侧向形变值赋零;保持试验温度不变,进行卸荷至预设的一级应力水平,并且维持所述一级应力水平恒定,测量并记录硬脆性岩石应变与时间关系,在形变稳定后按同样的卸荷速率卸荷至预设的二级应力水平,依次类推,直至卸荷试验完成为止;计算硬脆性岩石的长期强度。

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