用于类岩石试件人工裂缝加工的实验装置及其实验方法与流程

技术特征：

1.用于类岩石试件人工裂缝加工的实验装置，其特征在于：包括上半圆含切缝的钢管(1)，试件(4)位于钢管(1)内，钢管(1)内部设有两根顶托杆(2)，两根顶托杆(2)分别从钢管(1)的两端伸进钢管(1)管体内，每根顶托杆(2)的一端端部焊接有固定块(3)，两根顶托杆(2)上的固定块(3)分别设置在试件(4)两端，每根顶托杆(2)的杆体的下端依次设有若干螺栓A(5)，两个固定块(3)之间的钢管(1)管体上设有至少三个用于支撑试件(4)的螺栓B(6)。

2.根据权利要求1所述的用于类岩石试件人工裂缝加工的实验装置，其特征在于：所述钢管(1)上的不同长度区域内设有不同倾角及相应倾角组合的切缝(7)。

3.根据权利要求1所述的用于类岩石试件人工裂缝加工的实验装置，其特征在于：所述钢管(1)的管体通过至少四个支架支撑，其中两个所述支架分别位于钢管(1)的两端，另外两个支架分别设置在试件(4)两端对应的钢管(1)处。

4.根据权利要求3所述的用于类岩石试件人工裂缝加工的实验装置，其特征在于：所述支架包括半圆形架体A(8)和半圆形架体B(9)，半圆形架体A(8)的两端和半圆形架体B(9)的两端分别通过螺栓C(10)连接成整圆，钢管(1)穿套在架体A(8)和架体B(9)组成的整圆内，架体A(8)的下端设有L形支座(11)。

5.根据权利要求1所述的用于类岩石试件人工裂缝加工的实验装置，其特征在于：所述顶托杆(2)为空心半圆形，固定块(3)为实心圆形，顶托杆(2)连接在固定块(3)的上半圆上，螺栓A(5)从钢管(1)的底部进入钢管(1)内部，并顶在顶托杆(2)的底部。

6.根据权利要求1所述的用于类岩石试件人工裂缝加工的实验装置，其特征在于：所述顶托杆(2)的底部中心处设有凹槽(12)，螺栓A(5)顶在凹槽(12)内。

7.根据权利要求1～6所述的用于类岩石试件人工裂缝加工的实验装置的实验方法，其特征在于：具体包括如下过程：

步骤1，选择拟进行人工裂缝加工的试件(4)，测量其直径，以作为切向固定试件的参考数据；

步骤2，将涂抹有润滑剂的试件(4)放置在上半圆含切缝的钢管(1)内部，根据所要制作人工裂缝的倾角，将试件(4)放置在钢管(1)中对应切缝倾角的位置处；

步骤3，将两个固定块(3)分别顶在试件(4)的两端，将螺栓A(5)顶在凹槽(12)内对顶托杆(2)进行支撑，从而对试件(4)进行轴向固定；将螺栓B(6)从钢管(1)的底部穿入并顶在试件(4)的底部，对试件(4)进行径向固定；

步骤4，分别在钢管(1)的两端及钢管(1)中试件(4)的两端设置支架；

步骤5，根据人工裂缝的切割深度，确定岩石切割钻头的切割深度；

步骤6，根据步骤2确定的人工裂缝倾角，将岩石切割钻头沿着钢管(1)上的既定切缝对试件(4)的上半幅进行人工裂缝加工；

步骤7，完成试件(4)上半幅切割后，分别松开螺栓A(5)和螺栓B(6)，将试件(4)从钢管(1)中取出并调转试件(4)方向，重复步骤3～6，对试件(4)的另外半幅进行人工裂缝加工；

步骤8，取出试件(4)，检查人工裂缝的制作效果及试件的完整性。

8.根据权利要求7所述的用于类岩石试件人工裂缝加工的实验方法，其特征在于：所述步骤2中润滑剂为凡士林。