专利名称：一种岩体气体渗透率现场原位测量方法
技术领域：
本发明涉及岩土工程领域，该方法用于岩体气体渗透率的现场原位测量，效果极佳。
背景技术：
气体渗透率是岩土工程中的一个重要参数，它描述的是岩体对气体的渗透能力。在岩体气体渗透率测量研究领域，目前应用比较普遍的是实验室测量方法，即在实验室内用岩心夹持器对圆柱形岩体试样的圆周面进行密封，在试样的一个底面以固定质量流量气体进行充气加压，当充气面压力稳定时，根据公式计算出岩体试样的气体渗透率。但这种方法存在一定的缺陷:①岩体试样的取样破坏了岩体所处的客观环境；②实验室测量改变原有岩体裂隙结构；③实验室测量不能获得大范围岩体裂隙系统的渗透性；因此，准确的岩体气体渗透率应采取现场原位测量的方法来确定。本发明提供的岩体气体渗透率现场原位测量装置及方法，是利用胶囊封孔器对岩体中钻孔封闭出密闭空间，以固定质量流量氮气向密闭钻孔内充气，直至密闭钻孔内气体压力稳定，通过岩体气体渗透率、气体质量流量、气体压力之间的关系，得到岩体的气体渗透率。
发明内容
本发明的目的在于:提供岩体气体渗透率测量装置以及测量方法，用于岩土工程中岩体气体渗透率的现场原位测量，反映出测量范围内岩体的气体渗透特性，进而掌握整个岩体的裂隙概况，对其实施有效处置。本发明的目的是这样实现的:一种岩体气体渗透率现场原位测量方法，分步骤实施；步骤I原位测量:原位测量装置:由氮气瓶1、气体质量流量控制器2、空压机3、气体阀门4、气体压力表5、高压软管6、数据线7、显示仪8、胶囊封孔器9、钻孔10、气体压力变送器11构成，并直面岩体12 ；原位测量方法:在布于岩体12的钻孔10中，安装胶囊封孔器9 ;胶囊封孔器9中设两个隔离的进气口，即为上进气口和下进气口 ；其中空压机3通过管路连接气体阀门4与压力表5的胶囊封孔器9的上进气口连接，向胶囊封孔器9充气，使其膨胀，当钻孔10被封闭，即关闭气体阀门4，形成密闭空间；氮气瓶I通过管路与质量流量控制器2连通高压软管6与胶囊封孔器9的下进气口连接，向密闭钻孔10内充氮气；气体压力变送器11连接数据线7与显示仪8置于胶囊封孔器9出气口前端，显示测量的气体流量质量及钻孔内气体压力的数据；步骤2岩体钻孔的布点:钻孔轴线与岩体壁面垂直，选择钻孔位置及数量，相邻钻孔轴间距应大于密闭钻孔长度；步骤3测得渗透率:计算公式:
权利要求
1.一种岩体气体渗透率现场原位测量方法，其特征在于:分步骤实施； 步骤I原位测量: 原位测量装置:由氮气瓶(I)、气体质量流量控制器(2)、空压机(3)、气体阀门(4)、气体压力表(5)、高压软管(6)、数据线(7)、显示仪(8)、胶囊封孔器(9)、钻孔(10)、气体压力变送器(11)构成，并直面岩体(12); 原位测量方 法:在布于岩体(12)的钻孔(10)中，安装胶囊封孔器(9);胶囊封孔器(9)中设两个隔离的进气口，即为上进气口和下进气口 ；其中空压机(3)通过管路连接气体阀门(4 )与压力表(5 )的胶囊封孔器(9 )的上进气口连接，向胶囊封孔器(9 )充气，使其膨胀，当钻孔(10)被封闭，即关闭气体阀门(4)，形成密闭空间；氮气瓶(I)通过管路与质量流量控制器⑵连通高压软管(6)与胶囊封孔器(9)的下进气口连接，向密闭钻孔(10)内充氮气；气体压力变送器(11)连接数据线(7)与显示仪(8)置于胶囊封孔器(9)出气口前端，显示测量的气体流量质量及钻孔内气体压力的数据； 步骤2岩体钻孔的布点: 钻孔轴线与岩体壁面垂直点上选择钻孔位置及数量，相邻钻孔轴间距应大于密闭钻孔长度； 步骤3测得渗透率: 计算公式:
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:选用的JN-2型胶囊封孔器由上海锦川仪表设备有限公司提供；选用七星华创公司的CS200A型高精度数字型气体质量流量控制器；选用北京港北中天科技有限公司的GB-3000G型气体压力变送器；选用台州市奥突斯工贸有限公司的ΖΒΜ-0.1/8型空压机。
全文摘要
本发明提供的一种岩体气体渗透率现场原位测量方法，原位测量装置由氮气瓶、气体质量流量控制器、空压机、气体阀门、气体压力表、高压软管、数据线、显示仪、胶囊封孔器、钻孔、气体压力变送器构成，并直面岩体；置于钻孔中的胶囊封孔器有两个相互隔绝的进气口，上进气口用于对胶囊充气，进气口接有气体压力表和气体阀门，当胶囊达到膨胀要求后，钻孔形成密闭空间；下进气口用于向密闭钻孔内充氮气，连接氮气瓶的气体质量流量控制器控制进气量，当密闭钻孔内气体压力稳定后结束；其中岩体钻孔的布点，钻孔轴线尽量与岩体壁面垂直，选择钻孔位置及数量，相邻钻孔轴间距应大于密闭钻孔长度。
文档编号G01N15/08GK103115843SQ20121057514
公开日2013年5月22日 申请日期2012年12月26日 优先权日2012年12月26日
发明者不公告发明人 申请人:中国人民解放军63653部队