加滲流的情況下，打開(kāi)直流電法儀，采用對(duì)稱四極裝置，根據(jù)綁定的環(huán)形電極位置，設(shè)定采集參數(shù)，開(kāi)始測(cè)試待測(cè)試巖樣電阻率值，隨后，打開(kāi)滲流測(cè)試模塊，通過(guò)高壓進(jìn)水系統(tǒng)從上探頭進(jìn)水孔進(jìn)水，測(cè)試下探頭出水孔水量變化，根據(jù)時(shí)間和流量的變化測(cè)量滲流大小，同時(shí)測(cè)出待測(cè)試巖樣電阻率變化情況，然后不斷調(diào)節(jié)滲流的變化，記錄待測(cè)試巖樣電阻率值；
(3)多場(chǎng)耦合數(shù)據(jù)采集
a)待測(cè)試巖樣破碎前應(yīng)力-滲流同時(shí)增大，待測(cè)試巖樣電性特征；待測(cè)試巖樣破碎后應(yīng)力-滲流巖樣電性特征；
打開(kāi)應(yīng)力測(cè)試模塊和滲流測(cè)試模塊，同時(shí)增大應(yīng)力和滲流，記錄待測(cè)試巖樣電阻率變化特征及巖石裂隙發(fā)育情況，直到待測(cè)試巖樣破裂；待測(cè)試巖樣破裂后，分三種情況觀測(cè)，一是滲流不變，不斷的給待測(cè)試巖樣卸壓，再次觀測(cè)待測(cè)試巖樣電阻率特征；二是增大滲流，減小應(yīng)力，觀測(cè)待測(cè)試巖樣電阻率變化特征；三是減小滲流，減小應(yīng)力，觀測(cè)待測(cè)試巖樣電阻率變化特征；
b)待測(cè)試巖樣破碎前應(yīng)力增大，滲流減小，巖樣電性特征；待測(cè)試巖樣破碎后應(yīng)力-滲流巖樣電性特征；
打開(kāi)應(yīng)力測(cè)試模塊和滲流測(cè)試模塊，增大應(yīng)力，減小滲流，記錄待測(cè)試巖樣電阻率變化特征及巖石裂隙發(fā)育情況，直到巖樣破裂；待測(cè)試巖樣破裂后，分三種情況觀測(cè)，一是滲流不變，不斷的給待測(cè)試巖樣卸壓，再次觀測(cè)待測(cè)試巖樣電阻率特征；二是增大滲流，減小應(yīng)力，觀測(cè)待測(cè)試巖樣電阻率變化特征；三是減小滲流，減小應(yīng)力，觀測(cè)待測(cè)試巖樣電阻率變化特征；
c)待測(cè)試巖樣破碎前應(yīng)力減小，滲流增大，巖樣電性特征
打開(kāi)應(yīng)力測(cè)試模塊和滲流測(cè)試模塊，不斷減小應(yīng)力，增大滲流，記錄巖樣電阻率變化特征及巖石裂隙發(fā)育情況。
[0017](4)建立基于電阻率的底板富水性演化模型
a)分析應(yīng)力和滲流單一影響因素下巖樣電阻率之間的變化規(guī)律；
b)分析在應(yīng)力-滲流多場(chǎng)狀態(tài)下巖樣電阻率之間的變化規(guī)律；
c)根據(jù)以上分析，結(jié)合巖石巖性、含水性、破壞性等影響因素條件，對(duì)巖石電阻率進(jìn)行富水情況分級(jí)，確定巖石富水性級(jí)別劃分的電阻率指標(biāo)和參數(shù)，為準(zhǔn)確探查工作面底板水情的賦存狀態(tài)和運(yùn)移規(guī)律奠定基礎(chǔ)。
[0018]本發(fā)明的測(cè)試裝置由電阻率測(cè)試模塊、應(yīng)力測(cè)試模塊、滲流測(cè)試模塊、測(cè)試巖樣、上測(cè)試探頭、下測(cè)試探頭等部分組成。其中電阻率測(cè)試模塊包括直流電法儀，環(huán)形電極A、環(huán)形電極B、環(huán)形電極M、環(huán)形電極N、絕緣固定板、絕緣保護(hù)層、環(huán)形電極導(dǎo)線A、環(huán)形電極導(dǎo)線B環(huán)形電極導(dǎo)線M、環(huán)形電極導(dǎo)線A等。直流電法儀只要能采用對(duì)稱四級(jí)裝置測(cè)量巖樣電阻率即可。對(duì)巖樣測(cè)量時(shí)，電極采用環(huán)形電極。環(huán)形電極用銅絲圍繞巖芯一周，將其擰緊固定在巖樣上，與巖樣充分接觸。環(huán)形電極與普通電極相比，具有接觸面積多，容易固定，便于操作等特點(diǎn)。絕緣固定板和絕緣保護(hù)層主要作用防止對(duì)巖樣測(cè)試過(guò)程中，巖樣與其它導(dǎo)體連接，引起電阻率測(cè)量誤差。絕緣保護(hù)層在上、下探頭處留探頭形狀的空隙，便于探頭與巖樣接觸。
[0019]應(yīng)力測(cè)試模塊由液壓伺服控制系統(tǒng)、液壓伺服探頭、應(yīng)力采集系統(tǒng)、側(cè)向加壓固定器、側(cè)向固定板、應(yīng)力采集系統(tǒng)、頂部加壓器、底座平臺(tái)等組成。其中液壓伺服控制系統(tǒng)控制液壓伺服探頭，與頂部加壓器及側(cè)向加壓器共同作用，實(shí)現(xiàn)對(duì)巖樣施加不同的應(yīng)力，由應(yīng)力采集系統(tǒng)對(duì)巖石收到的應(yīng)力變化、應(yīng)變進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、成圖等。
[0020]滲流測(cè)試模塊由高壓進(jìn)水系統(tǒng)、進(jìn)水孔、出水孔、水量流量計(jì)等部分組成。高壓進(jìn)水系統(tǒng)將水由進(jìn)水孔進(jìn)入巖樣中開(kāi)始計(jì)時(shí)，通過(guò)出水孔中的水量流量計(jì)計(jì)量流量，算出巖樣的滲流值。
[0021 ] 上探頭包括液壓伺服探頭、直流電法儀光纜、應(yīng)力采集探頭、進(jìn)水孔等組成。下探頭包括出水孔、水量流量計(jì)等組成。上下探頭要求抗壓絕緣材料制成，下探頭頂部制成凹型，便于水可以順利流入下探頭。
[0022]巖樣主要從井下鉆孔中取出的巖芯，巖芯不宜太長(zhǎng)，橫截面積不宜太大，巖芯從鉆孔取出不易放入室外時(shí)間太長(zhǎng)，防止巖芯過(guò)于干燥，不易導(dǎo)電，造成電法儀器開(kāi)路。
[0023]本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，儀器設(shè)備費(fèi)用低、試驗(yàn)環(huán)境好，能實(shí)現(xiàn)多場(chǎng)耦合狀態(tài)下巖樣電性特征測(cè)試，為研究礦井底板水情分布提供試驗(yàn)數(shù)據(jù)，指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)。
[0024]本發(fā)明分別利用應(yīng)力測(cè)試模塊和滲流模塊作為研究巖樣電性特征單一變量因素，測(cè)試同一巖樣在不同應(yīng)力狀態(tài)下巖樣裂隙發(fā)育規(guī)律和電性特征，建立不同應(yīng)力狀態(tài)下巖樣裂隙發(fā)育規(guī)律與電性對(duì)應(yīng)模型；在不同滲流條件下，測(cè)試巖樣電性特征，建立巖樣滲流-電性對(duì)應(yīng)模型；基于應(yīng)力模塊和滲流模塊多因素共同作用下，測(cè)試同一巖樣在不同應(yīng)力-滲流下電性特征，分析多場(chǎng)耦合狀態(tài)下巖樣電阻率測(cè)試結(jié)果，結(jié)合巖石巖性、含水性、破壞程度、等因素，建立巖石電阻率富水性演化模型，確定巖層富水性級(jí)別劃分的電阻率指標(biāo)和參數(shù)，為準(zhǔn)確探查工作面底板水情的賦存狀態(tài)和運(yùn)移規(guī)律奠定基礎(chǔ)。該試驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、原理科學(xué)、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、便于操作。
【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的測(cè)試裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是上測(cè)試探頭結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是下測(cè)試探頭結(jié)構(gòu)示意圖；
其中，1.直流電法儀，2.液壓伺服控制系統(tǒng)，3.側(cè)向加壓器，4.應(yīng)力采集系統(tǒng)，5.高壓進(jìn)水系統(tǒng)，6.上測(cè)試探頭，7.底座平臺(tái)，8.下測(cè)試探頭，9.待測(cè)試巖樣，10.絕緣保護(hù)層，11.側(cè)向固定板，12.絕緣固定板，13.環(huán)形電極A，14.環(huán)形電極B，15.環(huán)形電極M，16.環(huán)形電極N，17.頂板加壓器，601.液壓伺服探頭，602.直流電法儀器光纜，603.應(yīng)力采集探頭，604.進(jìn)水孔，605.環(huán)形電極導(dǎo)線A，606.環(huán)形電極導(dǎo)線M，607.環(huán)形電極導(dǎo)線N，608.環(huán)形電極導(dǎo)線B，801.出水孔，802.水量流量計(jì)。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
[0027]如圖1-圖3所示，多場(chǎng)耦合狀態(tài)下巖樣電性特征測(cè)試裝置，包括電阻率測(cè)試模塊、應(yīng)力測(cè)試模塊、滲流測(cè)試模塊和上、下測(cè)試探頭6、8 ;
電阻率測(cè)試模塊包括直流電法儀I，環(huán)形電極A13、環(huán)形電極B14、環(huán)形電極M15、環(huán)形電極N16、絕緣固定板12、絕緣保護(hù)層10、環(huán)形電極導(dǎo)線A605、環(huán)形電極導(dǎo)線B608、環(huán)形電極導(dǎo)線M606、環(huán)形電極導(dǎo)線N607等。直流電法儀I只要能采用對(duì)稱四級(jí)裝置測(cè)量巖樣電阻率即可。環(huán)形電極分別通過(guò)直流電法儀光纜602連接至直流電法儀I。對(duì)巖樣測(cè)量時(shí)，電極采用環(huán)形電極。環(huán)形電極用銅絲圍繞巖芯一周，將其擰緊固定在待測(cè)試巖樣上，與巖樣充分接觸。環(huán)形電極與普通電極相比，具有接觸面積多，容易固定，便于操作等特點(diǎn)。待測(cè)試巖樣9上、下端面上分別設(shè)置有絕緣保護(hù)層10，待測(cè)試巖樣9外圓周面上設(shè)置有絕緣固定板12 ;絕緣固定板12和絕緣保護(hù)層10主要作用防止對(duì)待測(cè)試巖樣9測(cè)試過(guò)程中，待測(cè)試巖樣9與其它導(dǎo)體連接，引起電阻率測(cè)量誤差。絕緣保護(hù)層在上、下測(cè)試探頭6、8處留探頭形狀的空隙，便于探頭與待測(cè)