阻率數(shù)據(jù)解析系統(tǒng)）、PC機(jī)4-4g(surfer或illustrator軟件輔助繪圖 程序）等，銅片電極利用銅質(zhì)漆包信號(hào)傳輸導(dǎo)線與試驗(yàn)裝置上部側(cè)面的銅片電極導(dǎo)線轉(zhuǎn)接 口相連，并通過(guò)相應(yīng)的導(dǎo)線轉(zhuǎn)接口連接到視電阻率信號(hào)采集與處理系統(tǒng)，從而獲得承壓巖 石破壞失穩(wěn)過(guò)程中的視電阻率信號(hào)，確定承壓巖石破壞失穩(wěn)過(guò)程中滲透性演化規(guī)律。同時(shí)， 為了避免鋼性試驗(yàn)裝置干擾網(wǎng)絡(luò)并行電路銅片電極的電場(chǎng)分布，在整個(gè)試驗(yàn)裝置內(nèi)外表層 均鍛有一定厚度的絕緣層（聚四氣己締）。
[0047] 本發(fā)明裝置；1，橡膠筒更換簡(jiǎn)單、圍壓均勻，設(shè)有防油膠帶；2,設(shè)有抗壓防護(hù)罩， 避免聲發(fā)射探頭受高圍壓的影響，W及銅片電極損傷圍壓腔橡膠筒；3,設(shè)置排氣閥，防止殘 余氣體壓裂巖石試樣；4,設(shè)有穩(wěn)壓裝置，有利于巖石試樣側(cè)向圍壓及底部承壓水水壓的穩(wěn) 定；5,試驗(yàn)裝置，除高壓油管、高壓水管、出水管等輔助配件外，均由具有一定剛度和強(qiáng)度的 45號(hào)鋼鑄造加工而成，且其內(nèi)外表層均鍛有一定厚度的絕緣層（聚四氣己締），避免鋼性試 驗(yàn)裝置干擾銅片電極的電場(chǎng)分布；6,設(shè)有卸壓閥，可W開(kāi)展巖石試樣卸載過(guò)程的動(dòng)態(tài)滲透 特性試驗(yàn)研究；7,壓頭下表面設(shè)有導(dǎo)水溝槽，利于承壓水向壓頭中部匯聚，易于承壓水從出 水孔排出。8,在承壓多孔透水鋼篇上表面設(shè)置與通孔相互連通的多圈環(huán)形溝槽，使巖石試 樣底部作用的承壓水面積增大且水壓均勻分布，試驗(yàn)結(jié)果更實(shí)際、科學(xué)合理。
[0048] 一種大尺寸承壓巖石破壞失穩(wěn)過(guò)程與動(dòng)態(tài)滲透特性測(cè)試方法，利用承壓巖石滲透 性試驗(yàn)裝置，通過(guò)承壓巖石破壞失穩(wěn)過(guò)程中應(yīng)力應(yīng)變信號(hào)、聲發(fā)射信號(hào)和視電阻率信號(hào)的 采集與處理，得到大尺寸承壓巖石破壞失穩(wěn)過(guò)程中的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系、聲發(fā)射事件數(shù)量、位置 及承壓水滲透導(dǎo)升引起的巖石視電阻率變化規(guī)律，獲得水-力禪合作用下巖石破壞過(guò)程中 裂隙擴(kuò)展、貫通與失穩(wěn)的動(dòng)態(tài)演化規(guī)律及其與之相對(duì)應(yīng)的動(dòng)態(tài)滲透特性。
[0049] 如上所述的方法，其具體操作步驟為：
[0化0] 步驟1，巖石試樣制備。從煤礦深部承壓含水層上方的煤層底板巖層鉆取完整性較 好的不同巖性巖巧，在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)加工成0100mmx200mm的不同巖性的大尺寸巖石試樣 (如石灰?guī)r、頁(yè)巖、泥巖、砂巖等），如圖4所示。
[0051] 步驟2,固定電阻應(yīng)變片。在巖石試樣的側(cè)面布置、固定電阻應(yīng)變片（巖石試樣的 軸向和徑向各一個(gè)），如圖5(a)所示，在電阻應(yīng)變片與巖石試樣的接觸位置涂抹快干膠保 證接觸的良好，并利用第一彈性橡膠圈固定電阻應(yīng)變片，W防止試驗(yàn)加載過(guò)程中電阻應(yīng)變 片滑動(dòng)。電阻應(yīng)變片利用數(shù)據(jù)傳輸導(dǎo)線與試驗(yàn)裝置上部側(cè)面的電阻應(yīng)變片導(dǎo)線轉(zhuǎn)接口相 連，并通過(guò)相應(yīng)的導(dǎo)線轉(zhuǎn)接口連接到應(yīng)變數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)，從而獲得承壓巖石破壞失 穩(wěn)過(guò)程中應(yīng)力應(yīng)變演化規(guī)律。
[0052] 步驟3,固定聲發(fā)射接收探頭。在巖石試樣的側(cè)面布置耐壓聲發(fā)射接收探頭，如圖 5(b)所示，在聲發(fā)射接收探頭與巖石試樣的接觸位置涂抹禪合劑（VC101)保證接觸的良 好，利用探頭抗壓防護(hù)罩罩在聲發(fā)射接收探頭上，并利用第二彈性橡膠圈固定抗壓防護(hù)罩， W避免聲發(fā)射探頭受到巖石試樣高圍壓的影響，同時(shí)防止試驗(yàn)加載過(guò)程中發(fā)射探頭滑動(dòng)， 且能實(shí)現(xiàn)聲發(fā)射接收探頭的=維空間分布。聲發(fā)射接收探頭利用信號(hào)傳輸導(dǎo)線與試驗(yàn)裝置 上部側(cè)面的聲發(fā)射探頭導(dǎo)線轉(zhuǎn)接口相連，并通過(guò)相應(yīng)的導(dǎo)線轉(zhuǎn)接口連接到聲發(fā)射信號(hào)采集 與處理系統(tǒng)，從而獲得承壓巖石破壞失穩(wěn)過(guò)程中聲發(fā)射事件數(shù)量、位置，確定承壓巖石破壞 失穩(wěn)過(guò)程的演化規(guī)律。
[0053] 步驟4,固定網(wǎng)絡(luò)并行電路銅片電極。用小型手持鉆機(jī)在巖石試樣側(cè)面鉆出一定數(shù) 目、一定間距和深度的小孔，埋設(shè)、固定網(wǎng)絡(luò)并行電路銅片電極，如圖5(c)所示，利用導(dǎo)電 膠值DG-A高效電接觸導(dǎo)電膏）密封小孔W保證銅片電極與巖石試樣禪合接觸良好，利用電 極抗壓防護(hù)罩罩在銅片電極上，并利用第=彈性橡膠圈固定防護(hù)罩，W避免銅片電極損傷 圍壓腔的橡膠筒，同時(shí)防止試驗(yàn)加載過(guò)程中銅片電極滑動(dòng)，且能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)并行電路銅片電 極的=維空間分布。網(wǎng)絡(luò)并行電路銅片電極利用銅質(zhì)漆包信號(hào)傳輸導(dǎo)線與試驗(yàn)裝置上部側(cè) 面的銅片電極導(dǎo)線轉(zhuǎn)接口相連，并通過(guò)相應(yīng)的導(dǎo)線轉(zhuǎn)接口連接到視電阻率信號(hào)采集與處理 系統(tǒng)，從而獲得承壓巖石破壞失穩(wěn)過(guò)程中視電阻率信號(hào)，確定承壓巖石破壞失穩(wěn)過(guò)程中滲 透性演化規(guī)律。
[0054] 步驟5,施加巖石試樣圍壓與承壓水壓。將巖石試樣放置在試樣存放腔內(nèi)，利用巖 石壓力試驗(yàn)機(jī)通過(guò)承壓軸上的壓頭壓住巖石試樣頂部，壓頭與試樣存放腔之間的徑向間隙 利用密封圈進(jìn)行密封，圍壓缸利用端蓋進(jìn)行密封；利用圍壓加載模塊對(duì)巖石試樣施加一定 的側(cè)向圍壓，并利用承壓水加載模塊通過(guò)承壓多孔透水鋼篇在巖石試樣底部施加一定的穩(wěn) 壓承壓水，且施加的側(cè)向圍壓大于底部的承壓水壓，如圖6所示。
[0055] 步驟6,巖石試樣加載及信號(hào)采集。啟動(dòng)應(yīng)變采集系統(tǒng)、聲發(fā)射信號(hào)采集系統(tǒng)、視電 阻率信號(hào)采集系統(tǒng)，啟動(dòng)YAW型電液伺服壓力試驗(yàn)機(jī)的壓力加載控制系統(tǒng)對(duì)巖石試樣進(jìn)行 加載，并同步監(jiān)測(cè)、采集承壓巖石破壞失穩(wěn)過(guò)程中的應(yīng)力應(yīng)變、聲發(fā)射及視電阻率信號(hào)，直 至巖石試樣破壞失穩(wěn)。
[0化6] 步驟7,采集信號(hào)的后處理。利用應(yīng)力應(yīng)變處理系統(tǒng)、聲發(fā)射信號(hào)處理系統(tǒng)、視電阻 率信號(hào)處理系統(tǒng)對(duì)加載過(guò)程中同步監(jiān)測(cè)與采集的應(yīng)力應(yīng)變信號(hào)、聲發(fā)射信號(hào)和視電阻率信 號(hào)進(jìn)行識(shí)別與處理，得到承壓巖石破壞失穩(wěn)過(guò)程中的應(yīng)力應(yīng)變演化規(guī)律（圖7)、聲發(fā)射事 件數(shù)量（圖7)、位置（圖8)及視電阻率變化規(guī)律（圖9)，獲得水-力禪合作用下巖石破壞 過(guò)程中裂隙擴(kuò)展、貫通與失穩(wěn)的動(dòng)態(tài)演化規(guī)律及其與之相對(duì)應(yīng)的動(dòng)態(tài)滲透特性。
[0化7] 步驟8,重復(fù)上述試驗(yàn)步驟，利用大尺寸承壓巖石破壞失穩(wěn)過(guò)程與動(dòng)態(tài)滲透特性 試驗(yàn)裝置可W進(jìn)行不同圍壓、不同水壓作用下巖石破壞失穩(wěn)過(guò)程與動(dòng)態(tài)滲透特性的試驗(yàn)研 究，得到不同圍壓、不同水壓作用下承壓巖石裂隙擴(kuò)展、貫通直至破壞失穩(wěn)過(guò)程中的應(yīng)力應(yīng) 變演化規(guī)律、聲發(fā)射事件數(shù)量、破裂位置及視電阻率變化規(guī)律，對(duì)比分析圍壓、水壓對(duì)巖石 破壞失穩(wěn)過(guò)程與動(dòng)態(tài)滲透特性的影響規(guī)律。
[0化引W上所述，僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何 不經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性勞動(dòng)想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的 保護(hù)范圍應(yīng)該W權(quán)利要求書(shū)所限定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種承壓巖石破壞失穩(wěn)過(guò)程與動(dòng)態(tài)滲透特性試驗(yàn)裝置，其特征在于，其由圍壓加載 模塊、試樣存放及出水模塊、承壓水加載模塊及信號(hào)采集與處理系統(tǒng)組成，圍壓加載模塊包 裹試樣存放及出水模塊對(duì)其加載圍壓，承壓水加載模塊位于試樣存放及出水模塊底部，進(jìn) 行承壓水的加載與卸載，信號(hào)采集與處理系統(tǒng)在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中進(jìn)行信號(hào)采集分析； 其中，圍壓加載模塊由圍壓缸、橡膠筒、端蓋、端蓋密封環(huán)、下密封環(huán)、限位卡環(huán)、限位 卡環(huán)螺釘、防油膠帶、上密封環(huán)、密封定位壓鈑、壓鈑固定螺釘、高壓油管、高壓油表、圍壓穩(wěn) 壓裝置、注油閥、高壓油泵、油箱、排油卸壓閥、第一三通閥、圍壓腔排氣閥組成；所述橡膠 筒與所述圍壓缸構(gòu)成環(huán)形圍壓腔，利用下密封環(huán)、限位卡環(huán)、限位卡環(huán)螺釘、防油膠帶、上密 封環(huán)、密封定位壓鈑、壓鈑固定螺釘對(duì)環(huán)形圍壓腔進(jìn)行密封與防油處理；所述端蓋與圍壓 缸相匹配，并利用端蓋、端蓋密封環(huán)、內(nèi)六角螺釘對(duì)圍壓缸進(jìn)行密封；所述高壓油管一端與 所述環(huán)形圍壓腔內(nèi)部連通，管路上依次設(shè)置高壓油表、圍壓穩(wěn)壓裝置、注油閥、高壓油泵、油 箱；所述圍壓穩(wěn)壓裝置與所述注油閥之間，通過(guò)第一三通閥連接所述排油卸壓閥，并與所述 油箱相接，通過(guò)排油卸壓閥排出環(huán)形圍壓腔內(nèi)高壓油體以卸載圍壓；所述圍壓腔排氣閥與 所述環(huán)形圍壓腔內(nèi)部連接，圍壓加載過(guò)程中，通過(guò)圍壓腔排氣閥排出環(huán)形圍壓腔內(nèi)殘存氣 體； 試樣存放及出水模塊由試樣存放腔、承壓多孔透水鋼篦、承壓軸、壓頭、密封圈、出水 管、流量傳感器、貯水槽組成；將加工好的大尺寸巖石試樣放置在試樣存放腔內(nèi)，試樣存放 腔的底部設(shè)有承壓多孔透水鋼篦、試樣存放腔的頂部為壓頭；所述承壓多孔透水鋼篦放置 在圍壓缸底部的凸臺(tái)肩部上，其尺寸與凸臺(tái)肩部、突起高度相匹配；所述壓頭與所述承壓軸 為一整體，承壓軸穿過(guò)端蓋深入試樣存放腔中，并通過(guò)壓頭壓住巖石試樣頂部，巖石壓力試 驗(yàn)機(jī)通過(guò)承壓軸傳遞載荷對(duì)巖石試樣進(jìn)行加卸載，壓頭與試樣存放腔之間的徑向間隙利用 密封圈進(jìn)行密封處理； 承壓水加載模塊由承壓水存貯槽、高壓水管、高壓水表、承壓穩(wěn)壓裝置、注水閥、柱塞計(jì) 量式高壓水泵、水箱、第二