[发明专利]一种采用倾斜钻孔岩芯测试水平地应力的试样加工装置

说明书

本发明公开了一种采用倾斜钻孔岩芯测试水平地应力的试样加工装置，包括设置在岩样钻机上的岩芯工装夹具，岩芯工装夹具包括液压抱紧组件、量角支撑支架以及抱紧固定支架；量角支撑支架固定设置在岩样钻机的取样钻头下方的钻机工作台上，液压抱紧组件通过抱紧固定支架安装于量角支撑支架上，液压抱紧组件将倾斜钻孔岩芯两端固定抱紧，并相对于抱紧固定支架锁紧定位，抱紧固定支架一端铰装，另一端与量角支撑支架可调节固定。本发明通过液压抱紧组件抱紧固定岩芯，较现有的人工固定方式具有角度设定准确、试样固定良好，节省人力，操作简单的特点，对于准确地对倾斜钻孔岩芯取样进行水平地应力测量，进而对于岩土工程的设计及施工安全具有基础意义。

技术领域

本发明属于钻探实验技术，具体涉及一种采用倾斜钻孔岩芯测试水平地应力的试样加工装置。

背景技术

随着岩石工程深度的增加，岩爆事故呈逐渐增高的趋势，地应力的测量对于深部岩石工程安全、高效开展具有基础意义。当前对于深部地应力测量的主要方法为钻探法。目前主要钻探方法为由地面打倾斜钻孔或者垂直钻孔进行探测。倾斜钻孔钻探由于其能够钻探地面不可钻探区域的深部地应力情况的同时，可以在一个位置打多个方向的倾斜钻孔，在环保意识及土地保护意识显著加强的今天受到越来越多的青睐。与此同时，由于倾斜钻孔取出的岩芯与水平方向存在一定的夹角，在测量水平地应力时，若按传统的试样钻取方式，将试样水平放置在试样钻取机的钻取台上会使钻取的试样的轴线与钻孔岩芯未取出时受到的水平应力之间存在夹角，利用该试样测得的水平应力不准确。

当前解决倾斜岩芯的取样测试水平地应力时，通过人为地将岩芯用垫块把岩芯设置成一定的角度，然后用手或者其他装置将其简单固定。在钻取岩样的过程中，由于钻凿力及振动都较大，很难保证试样的稳定，造成不可避免的误差。此外，利用垫块将其设定一定的角度，本身具有一定的误差，且在钻取的过程中，岩芯不稳定会造成岩芯滑动等使得角度误差进一步增大，甚至钻不出理想的试样。这对后续的地应力计算具有很大的影响。

发明内容

本发明解决的技术问题是：针对上述技术缺陷，提供一种采用倾斜钻孔岩芯测试水平地应力的试样加工装置，提高倾斜钻孔的岩芯试样进行水平地应力测试结果的准确度。

本发明采用如下技术方案实现：

一种采用倾斜钻孔岩芯测试水平地应力的试样加工装置，包括设置在岩样钻机1上的岩芯工装夹具，

所述岩芯工装夹具包括液压抱紧组件5、量角支撑支架6以及抱紧固定支架9；

所述量角支撑支架6固定设置在岩样钻机1的取样钻头2下方的钻机工作台10上，所述液压抱紧组件5通过抱紧固定支架9安装于量角支撑支架6上，所述液压抱紧组件5将倾斜钻孔岩芯两端固定抱紧，并相对于抱紧固定支架9锁紧定位，所述抱紧固定支架9一端铰装，另一端与量角支撑支架6可调节固定。

进一步的，所述量角支撑支架6上设有量角调节槽3，所述量角调节槽3为以抱紧固定支架9的铰接点为圆心的圆弧槽，所述抱紧固定支架9通过量角调节螺栓18可调节固定在量角调节槽3中，量角调节螺栓18不仅可以通过量角调节槽3实现量角支撑支架6和抱紧固定支架9的连接，还可以通过其松紧实现抱紧固定支架9的摆动调角与固定。

进一步的，所述量角调节槽3的两侧还设有角度盘4，可以参照角度盘调整抱紧固定支架9的角度进而调节液压抱紧组件5的角度。

优选的，所述角度盘4的最大角度为45°。